TĘCZA Nie każdy wie, że tak często podziwiana na niebie tęcza jest po prostu jednym ze zjawisk optycznych. Opiera się na efekcie odbicia i rozszczepienia światła w pryzmacie. W atmosferze znajdują się liczne krople deszczu i grudki lodu. Światło słoneczne widoczne jako światło białe dostając się do atmosfery ulega rozszczepieniu i odbiciu wewnątrz kropelek deszczu i cząsteczek lodu. Zachowują się one jak małe pryzmaty. Efektem tych zjawisk jest rozkład światła białego na wielobarwne widmo. Każdej barwie odpowiada inna długość fali. Tęcza pojawia się na niebie zawsze po przeciwnej stronie niż znajduje się Słońce. Składa się z dwóch łuków, z tym, że przeważnie widoczny jest tylko łuk pierwszy. Jego promień zewnętrzny wynosi 42.5 stopnia. Widmo składa się z siedmiu kolorów, od czerwonego na zewnątrz do fioletowego wewnątrz łuku. Natomiast w drugim łuku kolory są odwrócone, czyli od fioletowego do czerwonego. Dzieje się tak na skutek dwukrotnego odbicia rozszczepionego światła. Promień tego łuku to 54 stopnie. Z powierzchni Ziemi tęcza widziana jest zawsze jako kolorowy łuk. Okazuje się, że obserwator ziemski widzi tylko jej część. W rzeczywistości powstaje bowiem wielobarwny okrąg i właśnie tak jest widziana z pokładu samolotu. Rozszczepienie światła jest wynikiem zjawiska dyspersji, powodującego różnice w kącie załamania światła o różnej długości fali przy przejściu z powietrza do wody i z wody do powietrza. Światło białe jest mieszaniną wszystkich barw. Każda barwa ma inną długość fali. Kolor czerwony ma największą długość sięgającą do 700 nm, a fioletowe najkrótszą (około 400nm). Jeśli światło przechodzi przez granicę substancji przezroczystych o różnych prędkościach rozchodzenia się fali to część wiązki odbija się (około jednej trzeciej), a część załamuje się czyli zmienia kierunek rozchodzenia się fali. Jeżeli światło przechodzi z powietrza do wody to kąt załamania jest mniejszy niż promień padający, jeśli przechodzi z wody do powietrza to kąt załamania jest większy od kąta padania. Okazuje się, że każdy kolor załamuje się nieco inaczej. Najbardziej załamuje się kolor fioletowy (ma największy współczynnik załamania), a najmniej czerwony. Po przejściu przez granicę dwóch ośrodków światło białe ulega więc rozszczepieniu na poszczególne kolory tworząc kolorowe widmo. Po jednokrotnym załamaniu rozszczepienie jest słabo widoczne dlatego do otrzymania widma używamy pryzmatu gdzie następuje dwukrotne załamanie. Przy powstawaniu tęczy głównej światło słoneczne najpierw załamuje się w kropli deszczu, a potem część wiązki część odbija się od tylnej warstwy (około jednej trzeciej), a część załamuje się na niej, ale tej wiązki nie widzimy ponieważ ginie w blasku Słońca. Po odbiciu światło załamuje się powtórnie i wychodzi na zewnątrz w postaci pasma barw. Czasami pojawia się słaba tęcza wtórna na zewnątrz tęczy głównej. Barwy tej drugiej tęczy ułożone są odwrotnie. Powstaje ona z tych promieni, które dwukrotnie ulegną odbiciu wewnątrz kropli deszczu i dopiero potem wychodzą na zewnątrz. Ponieważ dwukrotnie tylko około jednej trzeciej wiązki odbija się od powierzchni kropli, to tęcza wtórna jest słabsza lub niewidoczna. Podobnie jak w zwykłej tęczy, światła załamanego na tylnej ścianie nie obserwujemy.