Tęcza jest piękna i kolorowa, a to sprawia, że zachwyca i małych, i dużych. Kiedy na niebie świeci słońce i zaczyna kropić deszcz, to znak, że warto wypatrywać jej na niebie. Czym tak naprawdę jest tęcza i jak ona powstaje? Dlaczego czasami na niebie widać dwie tęcze?

Co to jest tęcza i jak powstaje?

Każdy z nas prawdopodobnie zastanawiał się, co znajduje się na końcu tęczy, jak ona powstaje i przede wszystkim, dlaczego jest taka piękna.

Tęcza jest zjawiskiem optycznym oraz meteorologicznym, które jest widoczne na niebie, jako wielobarwny łuk.

Powstaje ona w wyniku rozszczepienia światła słonecznego.

Dzieje się to dzięki temu, że światło dostając się do atmosfery, napotyka na swojej drodze kroplę wody i wtedy przez nią przechodzi.

W związku z tym dochodzi do rozkładu światła białego na wielobarwne widmo.

Dlaczego widzimy różne kolory?

Dlatego że każdej barwie odpowiada inna długość fali.

Okazuje się, że oświetlone krople będą się rozszczepiały i odbijały światło w ten sam sposób, ale do ludzkiego oka z danej kropli dociera tylko światło rozproszone w jego kierunku i pod odpowiednim kątem, a to sprawia, że widzimy na tęczy różne kolory.

Rozszczepienie światła powstaje w wyniku zjawiska, jakim jest dyspersja, która powoduje różnice w kącie załamania światła o różnej długości fali i to podczas przechodzenia z powietrza do wody i z wody do powietrza.

Światło widzialne, które można dostrzec wzrokiem, jest częścią widma promieniowania elektromagnetycznego, a to, że jest postrzegane w różnych barwach zależało będzie od długości fali.

Kiedy światło słoneczne będzie przenikało przez kropelki deszczu, to woda rozprasza światło białe, które jest mieszaniną fal o różnych długościach, na składowe o różnych długościach fal, czyli o różnych kolorach, i wtedy oko ludzkie może dostrzec wielobarwny łuk.

Skąd się wzięły kolory na tęczy?

Zjawiskiem powstawania oraz próbą jego wyjaśnienia zajmował się już prawdopodobnie Arystoteles, który napisał, że tęcza to niezwykły rodzaj odbicia światła słonecznego od chmur.

Przez tysiące lat badacze chcieli zgłębić tajemnice tego wyjątkowego zjawiska.

kolory-tęczy.jpg
Kolory tęczy foto.123rf.com

Dopiero na początku XVIII wieku Izaak Newton doszedł do wniosku, że białe światło jest mieszaniną światła o różnych kolorach, a do tego jego współczynnik załamania w wodzie będzie różny dla światła o różnej barwie.

W związku z tym światło czerwone, które przechodzi z powietrza do wody będzie załamywało się w mniejszym stopniu niż światło niebieskie, a następnie wychodzi z wody pod innym kątem.

W tym przypadku rozmiary kątowe łuku są inne dla każdego koloru.

Okazuje się więc, że tęcza jest wizualnym rezultatem złożenia ciągu łuków, które mają odmienne rozmiary i kolory.

Czy wiesz, jaka jest kolejność barw tęczy, która pojawia się na niebie?

Jest to kolor czerwony, pomarańczowy, żółty, zielony, niebieski, granatowy oraz fioletowy.

Kiedy powstaje tęcza?

Na pewno tęcza może powstać wtedy, gdy Słońce jest za osobą obserwującą, ale nie wyżej niż 42 stopnie nad horyzontem.

Dzieje się tak, ponieważ załamany i odbity promień światła może wyjść z kropli pod maksymalnym kątem 42 stopni, a to oznacza, że tęcza to okręg o szerokości kątowej 42 stopni.

Środek takiego okręgu znajduje się dokładnie naprzeciwko Słońca i nazywa się go punktem antysolarnym.

Osoba obserwująca, która stoi na powierzchni Ziemi, ma Słońce za sobą i to na pewnej wysokości, a to oznacza, że punkt antysolarny będzie zawsze znajdował się pod horyzontem.

To sprawia, że nie możemy zobaczyć całej tęczy w postaci okręgu, ale tylko jej łuk.

Całą tęczę można zobaczyć, np. wtedy, gdy lecimy samolotem nad chmurami.

Tęczę można również zobaczyć wtedy, gdy pada deszcz, a kropelki wody unoszą się w powietrzu.

Do tego niebo musi być wystarczająco jasne i wtedy, gdy chmury jej nie przysłaniają.

Dlaczego czasami można zaobserwować dwie tęcze?

Czasami jest tak, że na niebie widzimy dwie tęcze, a jedna z nich ma nieco większy łuk, który pojawia się nad pierwszym.

Dzieje się tak z powodu dwukrotnego odbicia światła wewnątrz kropli wody.

Wtedy odbite światło wychodzi z kropli wody pod kątem 51 stopni i właśnie taką szerokość kątową ma drugi łuk tęczy.

Poza tym inne jest natężenie kolorów w łuku wtórnym, a jest ono zawsze mniejsze niż w tym pierwszym łuku tęczy.

Jest to związane z tym, że część światła jest rozproszona podczas drugiego odbicia wewnątrz kropli wody.

Czy jest coś takiego, jak tęcza księżycowa?

Oczywiście, że tak, ponieważ nie tylko światło słoneczne może spowodować powstanie tęczy.

Bardzo rzadkie zjawisko, jakim jest tęcza księżycowa można zaobserwować tylko w kilku miejscach na świecie.

tęcza-księżycowa.jpg
Tęcza księżycowa wodospady Wiktorii foto.123rf.com

Podczas powstawania takiej tęczy światło odbija się od powierzchni księżyca i zostaje załamane na kroplach wody.

Powstaje tęcza, która nie ma przeważnie wyraźnych kolorów i przypomina taką białą wstążkę.

Miejsca, w których można zaobserwować to zjawisko przez cały rok, to: Park Narodowy Yosemite w USA oraz wodospady Wiktorii w Afryce.

Poza tym jest też na Kostaryce, ale dzięki wilgotnemu wiatrowi od grudnia do lutego podczas pełni Księżyca.

WSPARCIE NIEZALEŻNYCH PORTALI

*Niebieską czcionką zaznaczono odnośniki np. do badań, tekstów źródłowych lub artykułów powiązanych tematycznie.