Duga
![](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/7/72/Disambig.svg/20px-Disambig.svg.png)
![](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/5c/Double-alaskan-rainbow.jpg/300px-Double-alaskan-rainbow.jpg)
![](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/8e/Rainbow_formation.png/300px-Rainbow_formation.png)
![](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/hr/thumb/c/c6/Duga_1.pdf/page1-300px-Duga_1.pdf.jpg)
![](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/hr/thumb/f/ff/Duga_2.pdf/page1-300px-Duga_2.pdf.jpg)
![](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/50/Fogbow_spectre_and_glory_filtered.jpg/300px-Fogbow_spectre_and_glory_filtered.jpg)
![](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/bb/Descartes_Rainbow.png/300px-Descartes_Rainbow.png)
Dugaje čestaoptičkapojava uZemljinoj atmosferiu obliku jednog ili više obojenihkružnih lukova,koja nastaje jednostrukim ili višestrukim lomom (refrakcija) i odbijanjem zraka svjetlosti (refleksija) u kapljicamakiše.Pojava se obično vidi na zastoru kišnih kapi kada promatrač stoji okrenut leđimaSuncui gleda u smjeru toga zastora.Spektralne bojeduge poredane su od crvene na vanjskom rubu do plave na unutarnjem rubu. Kod sekundarne duge, kada se zraka svjetlosti dvaput odbija na unutarnjoj površini kapljice, poredakbojaobrnut je, a jačina duge slabija. Središte luka leži na crti koja spaja promatračevo oko sizvorom svjetlosti,i to tako da otklon crvene zrake, zbog loma i odbijanja, iznosi 42°,a za plavu zraku 40°, pa se pod tim kutovima i vidi luk glavne duge. Unutarnji luk sekundarne duge vidi se pod kutom od 52°. Duga se može pojaviti i namaglenimkapljicama, raspršenim kapljicamavodopadai na kapljicamarose(bijela duga). Djelomično tumačenje glavne duge dao je već u 16. stoljećuMarkantun de Dominis,nešto poslije potpuno tumačenje dali suR. DescartesiI. Newton.Potpuniju teoriju o dugi razvili su engleski astronomGeorge Biddell Airy(1837.) i austrijski meteorologJosef Maria Pertner(1897.).[1]
Duga jeoptičkaimeteorološkapojava višebojnog luka nanebukoji nastaje kadaSunčevasvjetlostobasjava sitne kapljicevodeuatmosferi.Bojeu dugi čine kontinuiranispektars crvenom na vanjskoj i ljubičastoj na unutarnjoj strani luka, ali se tradicionalno obično navode kaocrvena,narančasta,žuta,zelena,plava,modrailjubičasta( "sedam duginih boja" ).
Duga je veliki kružni luksvjetlostina nebu, sastavljen od užih obojenih i međusobno usporednih lukova, a nastaje kada seSuncepojavi prilikom razlazaoblaka.Duga nastanedisperzijomSunčeve svjetlostizbog loma na kapljicama kiše. Sunčeva se zraka najprije lomi pri ulazu u kapljicu kiše i odbija na stražnjoj plohi kapljice, pa se zatim ponovo lomi pri izlazu iz nje. Zbog toga se Sunčeva svjetlost rastavlja naspektralne boje.Promatrač vidi dugu kada su kapljice kiše ispred njega, a Sunce iza njega.
Osim glavne duge u kojoj se boje prelijevaju iz crvenog na vanjskoj strani u ljubičasto na unutarnjoj, pojavljuje se i sporedna duga koja je slabijega sjaja. Boje u sporednoj dugi dolaze obrnutim redom tako da su crveni rubovi obiju duga jedan prema drugome susjedni. Sporedna duga nastaje zbog toga što se Sunčeve zrake u kapljicama kiše dvaputreflektiraju.[2]
Duga je optička pojava u obliku obojenih lukova (jednog ili više), koju zamjećujemo na nebu u području kiše na oblačnoj pozadini, i to na suprotnoj strani od Sunca sa središtem u takozvanoj antisolarnoj točki. Osim glavne duge s kutnim polumjerom 42°, često se zapaža i sporedba duga s kutnim polumjerom 52°. Kod glavne duge zapažaju se izrazite spektralne boje s crvenom bojom na vanjskom rubu i ljubičastom na unutrašnjem rubu. Kod sporedne duge poredak boja je obrnut. Jakost (intenzitet) boja i širina obojenog pojasa zavisi od veličine kišnih kapi. Katkada se mogu opaziti s unutrašnje strane glavne duge i s vanjske strane sporedne duge prekobrojni dugovi koji potječu od dodatne (sekundarne) obojene duge (znatno slabije jakosti), najčešće zelenkaste i ružičaste boje. Broj takvih duga može doseći i 6. Ponekad, kad su kapljice vrlo malene i u magli, zapaža se bijela duga (maglena duga). Duga se može zapažati i po mjesečini, i tada je najčešće bijele boje.
R. Descartesje 1637. prvi protumačio nastanak dugerefleksijomilomom Sunčevih zrakau vodenim kapljicama. Tu je teoriju dopunioI. Newton,te u 19. stoljećuG. B. Airy.Nastanak duge najčešće se tumači minimalnim otklonom zraka svjetlosti, koju doživi promatrana zraka svjetlosti prolazom kroz kišnu kapljicu.
Monokromatska zraka svjetlosti koja pada na kapljicu mijenja svoj smjer zbog loma i nakon odbijanja izlazi iz kapljice, pa je ukupna promjena smjera zrake svjetlosti zakutD,a on za jednostruku refleksiju (glavna duga) iznosi:
a pri dvostrukoj refleksiji (sporedna duga):
Za krajnje duljine vala zrake svjetlosti mogu se odrediti kutni polumjeri luka duge oko Suncu suprotne točke (antisolarna točka) i oni su prikazani u tablici (kutni polumjeri lukova duge opisanih oko antisolarne točke):
Luk duge | Crveni(λ= 656 nm) | Ljubičasti(λ= 405 nm) |
---|---|---|
Glavne | 48° 18’ | 40° 36’ |
Sporedne | 50° 40’ | 53° 36’ |
Prve dodatne | 138° 00’ | 142° 08’ |
Kad paralelan snop Sunčevih zraka obasja kišnu kapljicu, tad pojedine zrake u snopu imaju upadne kutove na istoj kapljici. Za zrake koje zadovoljavaju uvjet minimalnog otklonajakost (intenzitet) svjetlostije najveći, i te zrake tvore glavnu dugu. Minimalni otklon kod jedne refleksije u kapljici je približno 139°, pa stoga kutni polumjer luka duge iznosi otprilike 180° - 139° = 41°. Ljubičaste zrake se otklanjaju više nego crvene, pa se stoga nalaze na unutrašnjoj strani duge.
Kod sporedne je duge zbog dvostruke refleksije jakost boja slabiji, minimalni otklon iznosi 232°, a kutni polumjer 52°. Crvena boja se otklanja manje nego li ljubičasta, pa je na unutrašnjoj strani. Kod dodatnih duga svjetlost duge je posve slaba, pa se najčešće i ne zapaža.
Prikazana teorija duge ne uvažavavalnu prirodu svjetlostipa je nesavršena. Zbog valne prirode svjetlo se širi nejednakim putovima u kapljici, pa prvobitno ravna fronta vala (prije ulaska snopa zraka u kapljicu) nakon izlaska iz kapljice postaje zakrivljena. Elementarni valovi svjetlosti koji proizlaze iz ove fronte vala međusobnointerferiraju,čime na nekim mjestima nastaje najveća jakost, i to u nešto većoj udaljenosti od Sunca nego li to daje Descartesova teorija. Interferencijski maksimumi pojedinih boja međusobno se preklapaju i daju miješane boje stvarnog luka duge, a i niz svjetlosnih prstenova unutar glavnog luka duge. Složenosti pojave doprinosi i činjenica da u kišnom pojasu postoje kišne kapljice različitih veličina, pa se preklapaju interferentni prstenovi različitih klasa kapljica. Posljedica je toga da luk duge nije uvijek sastavljen iz čistih, nego i iz miješanih boja.[3]
Optika atmosfereje granameteorologijekoja proučava pojave nastalelomom svjetlosti,odbijanjem (refleksijom),raspršivanjemiogibom(difrakcija)svjetlostiuZemljinoj atmosferi(boja neba, duga, vijenac ili korona oko Sunca i Mjeseca, halo, pasunce ili lažno Sunce, Sunčev stup, irizacija oblaka, glorija, zračno zrcaljenje, fatamorgana, miraž, pojava sumraka, alpskoga žara, treperenja zvijezda, zelenoga bljeska, astronomska i terestrička refrakcija, depresijaobzorai dr.). Optika atmosfere proučava i pojave koje su posljedica perspektive: prividni obliknebeskoga svoda,površine diskaSuncaiMjesecapri njihovu izlaženju i zalaženju i dr.[4]
- ↑duga | Hrvatska enciklopedija.enciklopedija.hr.Pristupljeno 29. travnja 2023.
- ↑Velimir Kruz: "Tehnička fizika za tehničke škole", "Školska knjiga" Zagreb, 1969.
- ↑"Tehnička enciklopedija" (Meteorologija), glavni urednik Hrvoje Požar, Grafički zavod Hrvatske, 1987.
- ↑optika atmosfere,[1]"Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, enciklopedija.hr, 2014.