Tęcza - jedno z najpiękniejszych zjawisk optycznych w przyrodzie.
Od dawnych czasów przyciągało uwagę człowieka, urzekało poetów, myślicieli, uczonych. W czasach, gdy mało wiedziano o otaczającym świecie, traktowano tęczę jako znak niebios. Starożytni Grecy przyjmowali, że tęcza to uśmiech bogini Iris.

Tęcza powstaje wskutek załamania, rozszczepienia oraz całkowitego odbicia światła słonecznego w kroplach wody. Widzimy ją w postaci barwnego łuku na tle chmur deszczowych lub po deszczu w przeciwnym kierunku do położenia Słońca.
Ważną cechą tęczy głównej - obok układu barw - jest to, że obszar nieba na zewnątrz łuków jest ciemniejszy od obszaru po stronie wewnętrznej. Obszar ten na cześć filozofa Aleksandra z Afodisies, który pierwszy opisał to zjawisko jest nazywany ciemnią Aleksandra.
Łuk główny ma barwy niebiesko-fioletowe wewnątrz, czerwoną - na zewnątrz. Jest efektem 2 załamań oraz pojedynczego odbicia światła w kroplach wody Rys. 1. Znajduje się zazwyczaj ok. 1-2 km od obserwatora. Moze być widoczny na tle kropelek rozpylonych przez fontanny.
Środek tęczy znajduje się na przedłużeniu linii prostej - dosłonecznej, łączącej Słońce z okiem obserwatora Rys. 2. Kąt między dosłoneczną a linią poprowadzoną od oka obserwatora do zewnętrznego punktu podstawy tęczy głównej 41-42,5° Rys. 3.

W momencie wschodu Słońca punkt przeciwsłoneczny znajduje się na linii horyzontu i tęcza jest półokręgiem. W miarę wznoszenia się Słońca punkt ten przesuwa się za linię horyzontu i rozmiary tęczy zmniejszają się. Staje się ona tylko częścią półokręgu. Znajdując się wysoko, np. w samolocie, widzimy tęczę jako pełny okrąg z własnym cieniem pośrodku.

Czasami uda się zaobserwować drugi łuk o odwrotnym rozkładzie barw.To tzw. tęcza wtórna, współśrodkowa względem tęczy pierwotnej, o promieniu kątowym około 52°. Powstaje ona, gdy promienie ulegną dwukrotnemu odbiciu wewnatrz kropli. Przy wysokości Słońca 41° tęcza główna przestaje być widzialna, a nad horyzontem widać tylko część tęczy wtórnej. Gdy wysokość Słońca przekracza 52° nie widać nawet tęczy wtórnej. Dlatego w średnich i równikowych w godzinach południowych tego zjawiska przyrody nigdy się nie obserwuje.

W tęczy, podobnie jak w widmie, rozróżnia się 7 barw podstawowych przechodzących jedną w drugą.
Kształt łuku, jaskrawość barw, szerokość pasm zależą od rozmiarów i liczby kropelek wody. Duże krople tworzą węższa tęczę z wyraźnie oddzielonymi barwami, zaś małe - łuk rozmyty, wyblakły a nawet biały. Właśnie dlatego jaskrawa, wąska tęcza widoczna jest latem po burzy, podczas której padają duże krople deszczu.
Teorię, która miała wyjaśniać powstawanie tęczy, jako pierwszy, opracował Kartezjusz - już w 1637 roku. Objaśniał on tęczę jako zjawisko związane z odbiciem i załamaniem światła w kroplach deszczu. Powstawanie barw oraz ich kolejność zostały wyjaśnione później, po odkryciu złożonej natury światła białego
i jego rozpraszania w różnych ośrodkach. Teoria dyfrakcyjna tęczy została opracowana przez Airy'ego.

 

Kliknij
w obrazek

Powiększ.

Łuk tęczy. Powiększ.

Tęcza. Wyraźnie widoczna ciemnia Aleksandra; zob. zdjęcia © BOB

RYSUNKI

Rys. 1
Rys. 2
Rys. 3

 

OGLĄDAJ

ALBUM

 

POMYŚL

Błędny rysunek? Barwy tęczy wtórnej.Przy jakich warunkach jest to poprawny obraz tęczy?

Błędny rysunek? Barwy tęczy wtórnej. Przy jakich warunkach jest to poprawny obraz tęczy?

Składanie barw

Do góry

Strona główna - Piorun - Sfera - Oś Ziemi - Do góryDo góry


Zamknij okno