Duha vzniká lomem světla v kapkách vody. Na jejím konci ale nehledejte poklad
Když za deště začne svítit slunce, lze občas zahlédnout krásný a pestrobarevný jev – duhu. Ta je spjata s četnými legendami, mýty i náboženstvími. Podle nich bychom měli najít na jejím konci poklad. Pokud se však na duhu podíváme z fyzikálního pohledu, získáme mnohem víc než mýtický kotlík se zlatem.
Vznik duhy je založen na lomu, rozkladu a odrazu slunečních paprsků ve vodních kapkách. Světlo se ovšem může lámat i od jiných povrchů než pouze od kulovité kapky. Pokud se odráží od drobných ledových krystalků, mluvíme o tzv. halových jevech. S vodou dále pracují jevy jako jsou koróna či gloriola, které v mlze či oblacích vytvářejí barevné prstence. Známý atmosférický jev, jenž nelze opomenout, je samozřejmě polární záře.
Jak tedy jednotlivé úkazy fungují?
Duha z pohledu fyziky
Pro pochopení vzniku duhy si musíme uvědomit, že světlo se při vstupu do opticky hustšího prostředí láme směrem ke kolmici. To můžeme pozorovat například právě při průchodu paprsků ze vzduchu do vody. Dešťové kapky mívají navzdory našim představám kulovitý tvar. Při vzniku primárního duhového oblouku se paprsek zlomí, odrazí od protější strany kapky a pod úhlem zhruba 42° z ní opět vystoupí. Sekundární duha se pak objevuje, když se paprsek odrazí uvnitř dešťové kapky vícekrát než jednou. V takovém případě vychází pod úhlem 51° a my vidíme dva duhové oblouky.
Za pestrost duhy vděčíme tomu, že sluneční světlo se skládá z různých barev. Paprsky jednotlivých barev mají pak odlišné vlastnosti, mezi něž patří i to, že se lámou pod trochu jiným úhlem. To způsobuje rozklad bílého světla, díky čemuž pak můžeme barvy spatřit jednotlivě, každou ve své plné kráse.
Legendy a mýty – duha pod rouškou tajemství
Prastarý irský mýtus o pokladu na konci duhy pochází už od Vikingů. Podle něj bylo zlato ukryto skřítky, kteří nenávidí člověka, a kteří chtějí, aby ho nikdy nikdo nenašel. V severské mytologii se s duhou setkáváme v kontextu cesty do nebe určené pouze dobrým a ctnostným lidem. Zmínka o duze se objevuje i v Bibli, kde slouží jako příslib Boha Noemovi, že už k žádné další potopě nedojde.
Halové jevy
Jak jsme již nastínili, halové jevy jsou spojené s krystalky ledu. Paprsky mohou buď pouze odrážet bílé sluneční světlo, anebo se i lámou a rozkládají na různé barvy. Ukazují se okolo Slunce i Měsíce nejčastěji jako jemná světelná kružnice. Nejznámější typy halových jevů jsou halový sloup (pruh odraženého bílého světla), malé halo (duhově zbarvený kruh) nebo parhelium vypadající jako druhé Slunce.
Koróna a gloriola
Korónu je snadné zaměnit s astronomickou korónou, ke které dochází při úplném zatmění Slunce. Tento jev však funguje zcela jinak. Objevuje se za husté mlhy okolo zdroje světla. Paprsky se odráží nebo i lámou a vzniká zářivá koule. Může být pouze bílá, ale také duhově zbarvená.
Gloriola je principiálně velmi podobná koróně. Je podmíněná zářícím světlem na mlhu okolo stínů. Vidíme ji jako soustředné prstence obvykle na horách či z letadla.
Polární záře
Nyní na chvíli odběhneme od mlhy, kapek a krystalků trochu dál. Nádherné barevné vlny v oblacích jsme na fotkách z Arktidy a Antarktidy viděli snad všichni. Věděli jste však, jak tento nevídaný jev vzniká?
Ačkoli polární záři vidíme pouze v noci, je to Slunce, díky němuž existuje. Při slunečních erupcích se uvolňují částice – tzv. sluneční vítr. Tyto částice, pokud se dostanou až k Zemi, se zachytí v atmosféře a srazí se se vzduchem. Srážka vyprodukuje velké množství energie, která se projevuje viditelně právě jako polární záře.
Teď již víme, jak jednotlivé atmosférické úkazy vznikají a můžeme si užívat plnými doušky jejich krásu, nestálost a vzácnost. Možná, že slovo “fyzika” v mnohých z nás vyvolává nepříjemné pocity, nicméně je to právě ona, kdo nám tak rozmanitě barví nebesa.
Zdroje: Cs.wikipedia.org, Junior.rozhlas.cz, How Stuff Works, Astronomy Magazine
