Když na rozhraní dvou prostředí dopadají dva paprsky různých barev (např. červený a fialový) pod stejnými úhly dopadu, budou úhly lomu obou paprsků různé (úhel lomu fialového světla bude menší než úhel lomu červeného světla – viz obr. č. 1). To ale nutně znamená, že se světla různých barev různých barev šíří v látkových prostředích jinými rychlostmi, a protože se fialové světlo láme více než světlo červené, musí se červené světlo šířit větší rychlostí než světlo fialové. Tento jev označujeme jako normální disperzi světla. Při normální disperzi se rychlost světla s rostoucí frekvencí světla (resp. s klesající vlnovou délkou světla) zmenšuje. Jestliže se naopak rychlost světla s rostoucí frekvencí zvětšuje, mluvíme o tzv. anomální disperzi světla. Obr. 1: Lom červeného a fialového světla na rozhraní dvou prostředí

Rozklad bílého světla hranolem pozoroval už v 17. století český fyzik Jan Marek Marci a popsal jej v díle „De arcu coelesti“ v roce 1668, tedy 18 let před vydáním Newtonovy Optiky.Jan Marek Marci Už tedy víme, že při průchodu světla z jednoho prostředí do druhého se mění rychlost šíření světla. Kromě rychlosti se mění také vlnová délka světla, naproti tomu frekvence světla zůstává stejná. Ve vakuu platí: Jelikož se rovnají levé strany obou rovnic, musí se rovnat také jejich pravé strany: Odtud plyne, že vlnová délka v látkovém prostředí je n-krát kratší než ve vakuu:

Duha Krásným příkladem rozkladu bílého světla na jednotlivé barevné složky je v přírodě duha. Vzniká při dopadu slunečního světla na dešťovou kapku. Část světla projde dovnitř kapky odrazí se od vnitřního povrchu kapky a lomí se opět ven Duha vždy tvoří oblouk. Světlo, které ji tvoří, vychází z kapek, které leží přibližně 42° od směru určeného bodem ležícím z našeho pohledu přímo naproti Slunce. Pokud byste byli dostatečně vysoko (např. v letadle) a měli možnost pozorovat duhu, viděli byste celý duhový kroužek

Duhu můžeme spatřit třeba i ve tříšti kapek u vodopádů či fontán, na louce je pozorovatelná duha na rose, na rybníku s mastným povrchem (kapky rosy leží, aniž by se smíchaly s vodou), brzo ráno na jezeře nebo na moři (vzduch je chladný a voda ještě teplá, takže nad povrchem vody je lehký opar), na zamrzlém povrchu Velmi zřídka je možné vidět tzv. měsíční duhu – kdy svit Sluníčka nahradí světlo odražené od Měsíce

Na vzniku duhy se podílejí kapky v různých vzdálenostech od pozorovatele. Názorný přehled si lze udělat podle spodního obrázku. S třed kruhu duhy je vždy přesný bod oproti Slunci. Když Slunce stoupá, duha se také pohybuje výše a je stále na úrovni se Sluncem.

České Budějovice Znojmo