Jak powstaje tęcza i ile ma kolorów? Łuk, który nie ma końca

Tęcza najczęściej określana jest kolorowym łukiem, który pojawia się na niebie. Jednak skąd się bierze i jak powstaje? Jest to wynik rozszczepienia światła przez pryzmat.

W dużym uproszczeniu oznacza to, że promienie słoneczne załamują się w drobinkach wody. Najczęściej tęczę można zaobserwować, kiedy światło pada na krople deszczu przed oczami obserwatora, zazwyczaj pod kątem 42 stopni. To wyjaśnia fakt, dlaczego znajduje się na niebie po deszczu. Nie jest to natomiast jedyna sytuacja, kiedy można ją dostrzec. Tęczę można zaobserwować podczas unoszącej się mgły. Równie często pojawia się w okolicach wodospadów, kiedy cząsteczki wody są w dużym rozproszeniu.

Ciekawi cię, jak dokładnie przebiega zjawisko, podczas którego powstaje tęcza? Dzięki zawieszonym w powietrzu drobinkom wody. Światło porusza się z dużą szybkością, jednak kiedy napotyka na swojej drodze kroplę wody, przechodząc przez nią, ulega załamaniu. Jest to możliwe dzięki temu, że cząsteczki wody za znacznie gęstsze w porównaniu z cząsteczkami powietrza.

W praktyce oznacza to, że światło w cząsteczkach wody porusza się wolniej. Promień słoneczny, wychodząc z kropli wody, ulega rozproszeniu na fale o różnej długości. Samo zjawisko określa się natomiast dyspersją.

Tęcza, którą można obserwować na niebie, ma kształt łuku. Warto jednak zaznaczyć, że tak naprawdę nie ma on ani początku, ani końca, chociaż wydaje się to niemożliwe. 

Z powierzchni ziemi widoczna jest część tęczy, dlatego daje to złudne wrażenie, co do postrzegania zjawiska. W rzeczywistości natomiast tęcza jest okręgiem. Jedynie w odpowiednich warunkach i na odpowiedniej wysokości możliwe jest zaobserwowanie jej w pełnej okazałości. Zdarza się to niezwykle rzadko, chociaż osoby podróżujące samolotem, przy odpowiednich warunkach pogodowych mogą to zauważyć.

Co ciekawe, czasami zdarza się, że możliwe jest zaobserwowanie dwóch tęczy jednocześnie. Zastanawiasz się, jak to się dzieje? Sytuacja taka ma miejsce, kiedy dochodzi do zjawiska podwójnego załamania światła w kroplach wody. Pierwsze załamanie następuje przy kącie 51 stopni i pod takim kątem możliwe jest zaobserwowanie drugiej tęczy znajdującej się pod tą pierwszą. Drugi pojawiający się na niebie łuk po powtórnym załamaniu może być bardzo słabo widoczny, a jego kolory mogą wydawać się nieco wyblakłe. Dzieje się tak w związku rozproszeniem promieni słonecznych podczas pierwszego załamania.

Obserwując tęczę, można zaobserwować nawet siedem kolorów. Widoczność poszczególnych barw uwarunkowana jest przede wszystkim panującymi warunkami, w jakich doszło do jej powstania. Czasem wszystkie kolory są idealnie widoczne, a czasami można mieć wrażenie, że dostrzega się zaledwie kilka z nich. Przy dobrej widoczności, spoglądając na tęczę od góry, czyli od jej zewnętrznego łuku powinno dać się zaobserwować kolory takie jak:

Czy tęcza zawsze wygląda tak samo? Niezupełnie, ponieważ barwny łuk tak naprawdę za każdym razem może prezentować się nieco inaczej. Warto pamiętać także, że nie zawsze można równie wyraźnie dostrzec tęczę. Kluczową role odgrywają w tym przypadku cząsteczki wody oraz promienie słoneczne. Przy idealnych warunkach pogodowych będzie ona widoczna w pełnej okazałości. Wówczas dostrzeże się wszystkie wymienione wyżej kolory. Czasami jednak tęcza jest bardzo blada, a jej barwy ledwie widoczne.

Tęczę można stworzyć także samodzielnie. Wystarczy słoneczny dzień i wąż ogrodowy z końcówką zraszającą. Odpowiednio rozproszone cząsteczki wody i właściwy kąt widzenia sprawią, że będzie można dostrzec barwy łuk unoszący się na niebie w przydomowym ogródku.