Zašto ne možemo da dodirnemo dugu?

Mudri ljudi koji su izmislili priču o zlatnom ćupu koji se nalazi na mestu gde duga dodiruje Zemlje, sigurno su znali da dugu ne možemo dotaći, bar u onom uobičajenom smislu reči, jer se ona stalno kreće sa nama. Naime, što joj se više približavamo, to će se ona više udaljavati, a ukoliko se udaljavamo od nje, to će se ona približavati ka nama, tako da se zapravo uvek kreće zajedno sa nama.

Kako nastaje duga?

Duga nastaje prilikom prelamanja Sunčeve svetlosti na kapima kiše. Zraci sunčeve svetlosti prolaze kroz jednu stranu kišne kapi, prilikom čega dolazi do njihovog refraktovanja, tj. prelamanja. Svetlost se zatim nakon putovanja kroz kap odbija od njene druge strane i uz ponovno prelamanje napušta kap na istoj onoj strani na kojoj je i ušla, ali pod različitim uglom. Ako pratimo veliki broj paralelnih zraka koji pogađaju jednu kapljicu vode u različitim tačkama, primećujemo da se koncentracija izlaznih zraka pojavljuje pod specifičnim uglom od tačno 42o u odnosu na pravac upadnih zraka. Mesto na nebu na kome će se pojaviti duga, odnosno Sunčeva svetlost prelomljena i odbijena od kišnih kapljica, nalaziće se u krugu od tačno 42o u odnosu na antisolarnu tačku, koja je određena suprotnim pravcem od Sunca. Drugim rečima, ukoliko izađete napolje tokom sunčanog dana, antisolarna tačka će odgovarati položaju senke vaše glave. Iako visina duge (kao i položaj same antisolarne tačke na Zemlji) zavisi od visine Sunca nad horizontom, ona će se ipak uvek pojavljivati pod istim uglom u odnosu na antisolarnu tačku. Svaka boja svetlosnog spektra prelama se u različitoj meri prilikom prelaska svetlosti iz vazduha u vodu i ponovo iz vode u vazduh, pa stoga dugin krug neće imati ugao od 42o za sve boje iz spektra. Krug je nešto manji za boje manjih talasnih dužina (plavu, zelenu), a nešto veći za boje većih talasnih dužina (crvenu, narandžastu). Takođe je moguće da pojedini svetlosni zraci prođu kroz dve refleksije u kapi pre nego što je napuste, a ovi zraci će se pojaviti pod karakterističnim uglom od 51o u odnosu na upadni pravac, i stvoriće sekundarnu dugu, koja će predstavljati krug ugaonog radijusa od 51o oko antisolarne tačke i posedovaće obrnut redosled boja u odnosu na primarnu dugu.

Ako gledamo dugu iz aviona, visokog broda ili sa planine, videćemo da duga predstavlja pravi pun krug, dok sa Zemlje vidimo samo deo luka, jer se zamišljeni centar kruga nalazi na liniji koja prolazi kroz Sunce i naše oči, zbog čega nam najveći deo duginog kruga zaklanja Zemlja.