Kedy a ako vzniká dúha? Prečo môžeme dúhu pozorovať?

Aktualizované 26. júna 2023

Dúha fascinovala ľudí počas celej histórie a podmanila si našu predstavivosť svojou éterickou krásou. Tento prírodný úkaz, ktorý sa na oblohe objavuje ako oblúk alebo oblúky žiarivých farieb, inšpiroval nespočetné množstvo mýtov, legiend a náboženských príbehov v rôznych kultúrach. Ako sa vyvíjalo naše chápanie svetla a optiky, vysvetľovanie vzniku dúhy sa zmenilo z nadprirodzeného na vedecké.

Dúha zvyčajne vzniká počas dažďa alebo krátko po ňom, keď slnečné svetlo svieti spoza pozorovateľa a v atmosfére pred ním sú prítomné kvapky vody. V tejto situácii slnečné svetlo interaguje s dažďovými kvapkami, čo vedie k lomu, rozptylu a odrazu svetla, ktoré vytvára farebný oblúk. Ideálne podmienky na pozorovanie dúhy sú vtedy, keď je obloha čiastočne zamračená alebo sa vyjasňuje po dažďovej prehánke, pričom slnko je nízko na oblohe, napríklad skoro ráno alebo neskoro popoludní. Hoci sa dúha najčastejšie spája s dažďom, môže vzniknúť aj v dôsledku iných druhov vodných kvapiek, napríklad z vodopádu, fontány alebo dokonca z rozprášenej morskej vody.

Vznik dúhy zahŕňa dva základné procesy: lom a odraz. Keď slnečné svetlo vstúpi do kvapky vody, spomalí sa a ohne, čo je proces nazývaný refrakcia. Ako svetlo prechádza kvapkou, rozdeľuje sa na rôzne farebné zložky, pretože každá farba má trochu inú vlnovú dĺžku a ohýba sa pod trochu iným uhlom. Toto rozdelenie farieb sa nazýva disperzia.

Keď svetlo dosiahne vnútorný povrch kvapky vody, odrazí sa od vnútorného povrchu. Tento odraz spôsobí, že svetlo zmení smer a opustí kvapku. Po opustení kvapky sa svetlo opäť láme, ohýba a ešte viac oddeľuje farby.

Dúhu teda môžeme pozorovať, keď je slnko za nami a dážď alebo iné kvapky vody sú pred nami. Pre vznik viditeľnej dúhy je rozhodujúci uhol medzi prichádzajúcim slnečným svetlom, kvapkou vody a zorným poľom pozorovateľa. Svetlo vychádza z kvapky pod určitým uhlom (približne 42 stupňov pre primárnu dúhu) vzhľadom na prichádzajúce slnečné svetlo a vytvára kruhový oblúk farieb.

Zem však zvyčajne zakrýva spodnú časť kruhu, takže zvyčajne vidíme polkruhovú dúhu. Ak sa pozorovateľ nachádza vo veľkej výške, napríklad na vrchole hory alebo v lietadle, je možné vidieť dúhu v tvare celého kruhu.

Typy dúhy

Primárna dúha: Najbežnejší a najjasnejší typ dúhy, ktorý vzniká jediným vnútorným odrazom vo vnútri vodných kvapiek. Zobrazuje farebné spektrum v poradí červená na vonkajšom okraji, po ktorej nasleduje oranžová, žltá, zelená, modrá, indigová a fialová na vnútornom okraji.

Sekundárna dúha: Niekedy môžete vidieť sekundárnu dúhu mimo primárnej dúhy. Vzniká v dôsledku dvoch vnútorných odrazov vo vnútri vodných kvapiek, čo má za následok väčší, slabší oblúk s farbami v opačnom poradí v porovnaní s primárnou dúhou.

Alexandrov tmavý pás

Ide o oblasť relatívnej tmy medzi primárnou a sekundárnou dúhou. Tmavý pás vzniká preto, lebo svetelné lúče, ktoré prešli jedným, resp. dvoma vnútornými odrazmi, sa sústreďujú v primárnej, resp. sekundárnej dúhe a na osvetlenie oblasti medzi nimi zostáva menej lúčov.

Nadpočetné dúhy

Sú to slabé, tesne rozmiestnené a tenké farebné pásy, ktoré sa nachádzajú tesne vo vnútri primárnej dúhy. Sú spôsobené interferenciou svetelných lúčov, čo je jav, ktorý nastáva, keď sa svetelné vlny prekrývajú a kombinujú svoje amplitúdy.

Odrazová dúha

Tieto dúhy vznikajú, keď sa slnečné svetlo odráža od vodnej plochy (napríklad jazera) predtým, ako sa dostane do vodných kvapiek v atmosfére. Tento odraz vytvára nad primárnymi a sekundárnymi dúhami ďalšiu sadu dúh s rovnakým poradím farieb, ale menším polomerom.

Cirkumhorizontálne a cirkumzenitálne oblúky

Tieto farebné oblúky sa často mylne považujú za dúhy, ale sú spôsobené skôr lomom slnečného svetla cez kryštáliky ľadu vo vysokohorských oblakoch než dažďom alebo inými kvapkami vody.

Dúhy boli zdrojom úžasu, inšpirácie a symboliky počas celej histórie ľudstva. Vyskytujú sa v rôznych mýtoch, legendách a náboženských príbehoch a často symbolizujú nádej, obnovu a božské prísľuby. Z vedeckého hľadiska dúha predstavuje elegantnú ukážku princípov optiky, ktorá ilustruje, ako svetlo interaguje s hmotou a ako rôzne vlnové dĺžky svetla zodpovedajú farbám, ktoré vnímame.

Ako bola vysvetľovaná dúha pred vedeckým poznaním svetla a optiky

Pred vedeckým poznaním svetla a optiky si rôzne staroveké kultúry vytvorili vlastné vysvetlenia vzniku dúhy. Tieto vysvetlenia často vychádzali z mýtov, folklóru a náboženských predstáv a odrážali hodnoty a svetonázor týchto spoločností. Niektoré príklady zahŕňajú:

Grécka mytológia

Starovekí Gréci verili, že dúha je cestou vytvorenou bohyňou Iris, ktorá slúžila ako posol bohov. Iris spájala zem a nebo tým, že vytvárala dúhu a doručovala ľuďom správy od bohov.

Severská mytológia

V severskej mytológii bola dúha vnímaná ako Bifrost Bridge, horiaci, pestrofarebný most, ktorý spájal ríše Midgard (Zem) a Asgard (domov bohov). Po tomto moste, ktorý strážil boh Heimdall, mohli prejsť len bohovia a tí, ktorí statočne padli v boji.

Hinduistická mytológia

V hinduistickej mytológii sa dúha spája s lukom boha hromu a blesku Indru. Tento luk, nazývaný Indradhanush, vraj Indra používal na vystreľovanie bleskových šípov.

Austrálska domorodá mytológia

Domorodí obyvatelia Austrálie mali pre dúhu rôzne vysvetlenia. Jedným z príkladov je Dúhový had, mocná a často uctievaná postava v mytológii mnohých austrálskych domorodých kultúr. Dúhový had bol považovaný za božstvo stvoriteľa, ktoré formovalo krajinu, vytváralo vodné zdroje a riadilo počasie.

Mytológia pôvodných obyvateľov Ameriky

Rôzne indiánske kmene mali vlastné interpretácie dúhy. Napríklad Čerokíji verili, že dúha je lemom slnečného plášťa, zatiaľ čo Navahovia verili, že je farebnou bariérou medzi prírodným a nadprirodzeným svetom.

Tieto staroveké vysvetlenia dúhy sa často zameriavali na božské alebo nadprirodzené entity, čo ukazuje, ako ľudia v minulosti využívali svoje kultúrne rozprávania na pochopenie zmyslu okolitého sveta. Hoci naše moderné chápanie dúhy je založené na vedeckých princípoch, tieto príbehy majú naďalej kultúrny význam a poskytujú pohľad na to, ako naši predkovia vnímali svet.

Od starovekých mýtov po modernú vedu – cesta k pochopeniu dúhy odráža vývoj ľudského poznania. Zatiaľ čo prvé vysvetlenia sa spoliehali na božský zásah a nadprirodzené bytosti, dnes uznávame dúhy ako optické javy, ktoré sú výsledkom interakcie medzi slnečným svetlom a vodnými kvapkami v atmosfére. Napriek vedeckým vysvetleniam dúha naďalej vzbudzuje pocit úžasu a zostáva symbolom nádeje, jednoty a krásy sveta prírody.