Bez obzira vjerujete li da su znak Božjeg obećanja ili vas na kraju čeka zlatna posuda, duge su jedan od najprivlačnijih prikazivanja prirode.
Rainbows su u osnovi sunčeva svjetlost raširena u svom spektru boja koje možemo vidjeti. Budući da je duga duga optička pojava (za obožavatelje znanstvene fantastike to je nalik hologramu) to nije nešto što se može dodirnuti ili postojati na određenom mjestu.
Jeste li se ikad zapitali odakle dolazi riječ "duga"? Dio "kiše" označava kapljice kiše potrebne za izradu, dok se "-bow" odnosi na oblik luka.
Rainbows obično iskaču za vrijeme suncokreta (kiše i sunce istovremeno) pa ako ste pogodili sunce i kiša dva su ključna sastojka za pravljenje duge, u pravu ste.
Proces izrade duge započinje kada sunčevo svjetlo zasja na a kapljica kiše. Kako zrake sunca udaraju od sunca i ulaze u kapljicu vode, njihova se brzina malo usporava (jer je voda gušća od zraka). Zbog toga se svjetlosni put savija ili "prebija".
Dakle, kada zraka svjetlosti uđe u kišnicu i savije se ona se odvaja na svoje sastavne valne duljine boje. Svjetlo nastavlja putovati kroz kap dok ne odskoči (odbije se) sa stražnje strane kapljice i izađe iz suprotne strane pod kutom od 42 °. Kako svjetlost (još uvijek odvojena u svom rasponu boja) izlazi iz kapljice vode, ubrzava se dok putuje natrag u manje gust zrak i prebija se (drugi put) prema dolje nečijim očima.
Primijenite ovaj postupak na čitavu kolekciju kišnih kapi na nebu i voilá, dobit ćete cijelu dugu.
Jeste li ikad primijetili kako boje duge (od vanjskog ruba do unutra) uvijek idu u crvenu, narančastu, žutu, zelenu, plavu, indigo, ljubičastu?
Da bismo saznali zašto je to, razmotrimo kišnice na dvije razine, jedna iznad druge. U prethodnom dijagramu vidimo da se crveno svjetlo prelama iz kapljice vode pod većim kutovima na zemlju. Kad se čovjek pogleda pod strmim uglom, crveno svjetlo iz viših kapi putuje pod pravim kutom da bi se susrelo s nečijim očima. (Druge valne duljine boje izlaze iz ovih kapi pod više plitkih kutova i tako prelaze nad glavom.) Zbog toga se crvena boja pojavljuje na vrhu duge. Sada razmislite o donjim kapljicama kapi. Prilikom gledanja pod plitkim kutom, sve kapljice unutar ove vidne crte usmjeravaju ljubičastu svjetlost u jedno oko, dok je crveno svjetlo usmjereno izvan perifernog vida i prema dolje u noge. Zbog toga se ljubičasta boja pojavljuje na dnu duge. Kapljice kiše između ove dvije razine odbijaju različite boje svjetla (kako bi se od sljedeće najduže do sljedeće najkraće valne duljine, vrha do dna), tako da promatrač vidi spektar boja.
Budući da su kapljice kapi relativno kružnog oblika, odraz koji stvaraju također je zakrivljen. Vjerovali ili ne, puna duga je zapravo puni krug, samo što drugu polovicu ne vidimo jer joj tlo smeta.
Prije nekoliko slajdova saznali smo kako svjetlost prolazi kroz korak u tri koraka (refrakcija, odraz, refrakcija) unutar kapljice kapi i formira primarnu dugu. Ali ponekad, svjetlost udari u leđa kišne kapi dvaput umjesto samo jednom. Ovo „ponovno odbljeljeno“ svjetlo izbacuje kap pod drugim kutom (50 ° umjesto 42 °), što rezultira sekundarnom duginom koja se pojavljuje iznad primarnog pramca.
Budući da svjetlost podliježe dva refleksije unutar kišne kapi, a manje zraka prolazi kroz četverostupanjski intenzitet, taj se drugi intenzitet smanjuje i kao rezultat, njegove boje nisu toliko sjajne. Još jedna razlika između jednostruke i dvostruke duge jest ta što je shema boja za dvostruke duge obrnuta. (Njegove su boje ljubičasta, indigo, plava, zelena, žuta, narančasta, crvena.) To je zato što ljubičasta svjetlost iz viših kapi kaplje u nečije oči, dok crveno svjetlo iz iste kapljice prelazi preko nečije glave. Istodobno, crveno svjetlo iz donjih kapi kapljica ulazi u nečije oči, a crveno svjetlo iz tih kapi usmjerljeno je u noge i ne vidi se.
U proljeće 2015. godine društveni se mediji zapalili kada je stanovnik Glen Cove-a, NY-a, podijelio mobilnu fotografiju onoga što se činilo četverostrukom dugom.
Iako su u teoriji moguće, trostruke i četverostruke duge izrazito su rijetke. Ne samo da bi zahtijevalo višestruka refleksija unutar kišne kapi, već bi svaka iteracija stvorila slabiji luk, što bi tercijarne i kvartarne duge učinilo prilično teškim za vidjeti.
Kad se formiraju, trostruke duge obično se vide prema unutrašnjosti primarnog luka (kao što se vidi na gornjoj fotografiji) ili kao mali spojni luk između primarnog i sekundarnog.
Duge se ne vide samo u naselju nebo. Isprskač vode u dvorištu. Magla u dnu raspršenog slapa. Ovo su svi načini na koje možete uočiti dugu. Sve dok postoji jaka sunčeva svjetlost, suspendirane kapljice vode, a vi se nalazite pod pravim kutom gledanja, moguće je da će vam se duga prikazati!