Защо в дъгата няма черно, кафяво и сиво?

Много от нас са виждали дъги в небето, след като Слънцето изгрее отново след дъжд. За да видим дъга, условията трябва да са подходящи.

Необходими са малко водни капчици във въздуха – като дъжд или дори мъгла – и Слънцето трябва да е зад нас и доста ниско до земята. Това е така, защото дъгата се създава от светлина, преминаваща през водни капчици.

Светлината, която идва от слънцето, ни изглежда бяла. Но бялата светлина, която виждаме в ежедневието, всъщност е съставена от смесица от различни цветове. Когато светлината преминава през дъждовна капка, тези цветове могат да се отделят.

Вълни от светлина

Не бихте знаели, ако го погледнете, но светлината пътува на вълни, като вълните, движещи се през океана. Всеки от цветовете в дъгата има това, което наричаме различна „дължина на вълната“.

Това означава, че разстоянието между върховете на вълната е с различна дължина за всеки цвят. Цветовете от виолетово с най-къса дължина на вълната до червено с най-дълга, се наричат „видим спектър“.

Видимият спектър, показващ дължините на вълните на всеки от компонентните цветове, варира от тъмночервен при 700 nm до виолетов при 400 nm.

Дъждовните капки приличат повече на малки топки, отколкото на капковидните форми, които често рисуваме. Когато светлината удари една от тези малки сфери вода, тя може да промени посоката си. Наричаме това „пречупване“.

Всяка от различните дължини на вълната се пречупва в леко различно количество. Ако светлината удари дъждовната капка под прав ъгъл, пречупването разделя дължините на вълните в различните им цветове. Тъй като много светлина се пречупва през много дъждовни капки, ние виждаме тези цветове като дъга в небето. Редът, в който идват цветовете, се определя от дължината на вълната им.

Като учим за дъгата, ни учат, че има седем цвята: червено, оранжево, жълто, зелено, синьо, индиго и виолетово. Но това не е точно така.

Цветове в дъгата

Различните цветове преливат един в друг и е трудно да се каже къде свършва един цвят и започва друг. Там, където се смесват, между тях има други цветове– като тюркоазено между синьо и зелено.

Синьото и зеленото са едно до друго в цветовия спектър, поради което можем да видим тюркоазено там, където те преливат едно с друго. Някои цветове обаче са смесица от цветове, които не са един до друг в спектъра.

Кафявото, например, е смесица от червено и зелено. Но червените и зелените ленти в дъгата не са една до друга, така че не ги виждаме да се смесват, за да направят кафяво. 

Същото важи и за много други цветове, които са смесени – ако цветните ленти в дъгата не се застъпват, тогава те не могат да се смесват.

Има два цвята, които никога не бихме видели в дъгата – черно и бяло. Черното е липсата на цвят – това е, което виждаме, когато няма никаква светлина.

От друга страна, бялото е комбинация от всички цветове накуп. Когато светлината се пречупва от дъждовни капки, тя отделя бялата светлина във видимия спектър, което означава, че вече не е бяла.

Сивото е смесица от черно и бяло и тъй като никога не можем да видим черно и бяло в дъгата, не можем да видим и цветове, получени чрез смесването им.

Следващия път като видите дъга, проследете колко цвята можете да забележите в нея – и цветовете, които не можете да видите.