Duga je jedan od najljepših prirodnih fenomena, koji fascinira ljude svih uzrasta. Pojavljuje se kada Sunčeva svjetlost i kišne kapi surađuju kako bi stvorile šareni spektakl na nebu. Ali kako se točno formira duga? I zašto vidimo baš sedam boja? U nastavku istražujemo znanost iza ovog čarobnog prizora.
Kako nastaje duga?
Duga nastaje kao rezultat tri ključna procesa: lomljenja, refleksije i raspršenja svjetlosti unutar kapljica kiše.
- Lomljenje svjetlosti
Kada Sunčeva svjetlost ulazi u kapljicu vode, ona se lomi jer se kreće iz zraka u vodu, što usporava svjetlost i mijenja njen smjer. Svjetlost se tada razdvaja na svoje sastavne boje jer svaka boja ima različitu valnu duljinu i lomi se pod različitim kutom. - Refleksija unutar kapljice
Kada svjetlost dosegne stražnju stranu kapljice, reflektira se natrag prema prednjem dijelu kapljice. - Raspršenje svjetlosti
Kada svjetlost ponovno napušta kapljicu, lomi se drugi put. Svaka boja izlazi pod malo drugačijim kutom, što rezultira spektrom boja koji vidimo kao dugu.
Zašto ima baš sedam boja?
Duga sadrži cijeli spektar vidljive svjetlosti, ali najistaknutijih sedam boja su: crvena, narančasta, žuta, zelena, plava, indigo i ljubičasta. Ove boje odgovaraju različitim valnim duljinama svjetlosti unutar vidljivog spektra:
- Crvena: Najduža valna duljina (oko 700 nm) – pojavljuje se na vanjskom rubu duge.
- Ljubičasta: Najkraća valna duljina (oko 400 nm) – pojavljuje se na unutarnjem rubu duge.
Broj sedam nije toliko znanstveni koliko kulturni koncept. Sir Isaac Newton, koji je prvi proučavao spektar svjetlosti, odlučio je podijeliti dugu na sedam boja zbog simbolike broja sedam (smatran savršenim brojem u mnogim kulturama). U stvarnosti, spektar je kontinuiran, a boje se ne “odvajaju” strogo – naše oči i mozak grupiraju ih u ove uočljive nijanse.
Dodatne zanimljivosti o dugi
- Uvjeti za nastanak duge
Duga se može vidjeti kada Sunce stoji nisko na nebu iza promatrača, dok kišne kapi padaju ispred njega. Optimalan kut za promatranje duge je oko 42 stupnja od smjera Sunčeve svjetlosti. - Dvostruka duga
Ponekad se stvori dvostruka duga, pri čemu je druga, vanjska duga slabija i s obrnutim redoslijedom boja. To se događa zbog dvostruke refleksije svjetlosti unutar kapljica. - Puni krug duge
Dugine boje zapravo tvore puni krug, ali obično vidimo samo dio jer tlo blokira donji dio kruga. S visine, poput aviona, moguće je vidjeti puni krug duge. - “Sekundarne” boje
Unutar duge mogu se pojaviti slabije boje ili pruge poznate kao supernumerarne duge, uzrokovane interferencijom svjetlosnih valova.
