Kad leti zalivate baštu u kasno popodne, ponekad se u mlazu vode pojavi mali luk boja. Zamišljate ga kao minijaturnu dugu, ali iza tog prizora ne stoji ništa mistično. Radi se o istom osnovnom principu zbog kog duga nastaje posle kiše, samo u mnogo manjoj meri i na nekoliko koraka od creva ili raspršivača.
Zato pitanje kako nastaje duga u vodenom raspršivaču za baštu nije samo zanimljiv detalj za decu koja posmatraju zalivanje. To je zgodan primer kako svetlost, voda i položaj posmatrača zajedno prave optički efekat. Ako su uslovi pravi, svaka kap vode može da se ponaša kao sitna staklena kuglica koja razdvaja svetlost na boje. Taj prizor traje kratko, ali je sasvim uredno objašnjiv.
Šta se dešava u svakoj kapljici
Sunčeva svetlost izgleda bela, ali je sastavljena od više boja. Kada ta svetlost uđe u kapljicu vode iz raspršivača, ona se lomi, odbija od unutrašnje strane kapljice i pri izlasku ponovo menja smer. Usput se boje malo razdvoje, pa oko ne vidi jednu belu liniju, nego obojeni luk.
Svaka kap radi isto, ali ne šalje istu boju u isti pravac. Crvena se obično vidi na spoljašnjoj strani luka, a plava i ljubičasta bliže unutrašnjem delu. To nije zato što su boje „teže“ ili „jače“, već zato što se različite talasne dužine svetlosti lome pod različitim uglovima.
Jedna korisna slika iz svakodnevice je balon od stakla, samo mnogo manji. Kap vode nije ogledalo u klasičnom smislu, ali je dovoljno pravilnog oblika da usmeri svetlost i napravi boje koje ljudsko oko lako prepoznaje.
Zašto se duga vidi baš u raspršivaču
U običnom mlazu vode iz creva boje često ne primetite, jer voda ide u jakom mlazu i kapljice nisu dovoljno rasute. Raspršivač pravi mnogo sitnih kapljica koje lete kroz vazduh u različitim pravcima. Upravo ta sitna magla daje najbolji uslov da se svetlost razbije i vrati do oka posmatrača.
Razlika je u veličini kapljica i njihovom razmeštaju. Kad su kapljice sitne, a sunce nisko ili pod odgovarajućim uglom, svetlost ima više prilike da se odbije i prelama nego u gustoj vodi koja samo curi. Zato duga iz prskalice često izgleda kao tanja, slabija verzija one posle pljuska.
Ugao je važniji nego što izgleda
Duga se ne pojavljuje nasumično, iako nam tako deluje dok zalivamo travu. Posmatrač mora da bude okrenut leđima Suncu, a kapljice vode ispred njega. Tek tada svetlost koja ulazi u kapljicu može da se vrati ka očima u obliku obojenog luka.
Zbog toga se ista prskalica može ponašati drugačije zavisno od toga gde stojite. Ako napravite samo korak levo ili desno, luk može da se pojača, oslabi ili potpuno nestane. Nije nestala voda. Promenio se ugao.
Tu leži česta zabluda: ljudi misle da je duga „u vazduhu“ ili „na mestu gde kapljice stoje“. U stvari, svako vidi svoju dugu, jer je ona optički efekat koji zavisi od položaja oka. Komšija može da gleda isti raspršivač i da vidi luk pod malo drugačijim uglom.
Zašto su boje raspoređene baš tako
Boje u dugi nisu poređane slučajno. Crvena se pojavljuje spolja jer se najmanje lomi, a ljubičasta unutra jer se najviše skreće. Između njih su narandžasta, žuta, zelena i plava, iako u praksi prelazi nisu oštri kao na slici iz udžbenika.
To znači da duga nije sastavljena od odvojenih pruga, nego od velikog broja preklopljenih svetlosnih tragova. Na rasterećenoj slici, pod pravim uglom i uz dovoljno sitne kapljice, oko ipak izdvaja boje kao jasan niz. Zato ista pojava može delovati i vrlo živo i jedva primetno.
Kada je najlakše da je primetite
Najčešće se pojavljuje kada je Sunce niže, rano ujutru ili kasno popodne. Tada svetlost dolazi pod ugao koji lakše „sarađuje“ sa kapljicama iz raspršivača. Usred podnevnog sunca efekat je često slabiji, jer je položaj svetla nepovoljniji.
Ni vreme ne mora biti savršeno. Dovoljna je kombinacija otvorenog sunca i fine vodene izmaglice. Ako su kapljice prevelike, a vazduh zasićen i težak, boje mogu da budu bleđe ili se uopšte ne izdvoje jasno.
Zašto se ovaj prizor pamti bolje od objašnjenja
Duga u baštenskom raspršivaču lepo pokazuje da priroda ne pravi razliku između „velikih“ i „malih“ pojava. Ista optika koja objašnjava dugu posle oluje radi i u letnjem dvorištu, samo u malom i prolaznom formatu. Nema posebnog trika, samo svetlost, voda i pravi ugao.
Zato je ovaj prizor koristan za razumevanje jednog šireg pravila: kad god vidite boje u kapljicama vode, gledate posledicu toga što se svetlost ponaša kao talas, a ne kao jedna jedina ravna linija. Sledeći put kad raspršivač zasija na suncu, vredi zastati na trenutak, jer ta mala duga traje kraće nego što ljudsko oko očekuje.
