Двойная радуга кажется редкостью, но физика говорит об обратном: вторая дуга появляется каждый раз, когда видна первая, — просто мы её обычно не замечаем.

Обычная радуга возникает, когда солнечный свет входит в каплю дождя, преломляется, отражается от задней стенки капли и выходит наружу.

На выходе свет снова преломляется, и поскольку разные длины волн преломляются под разными углами, белый луч распадается на спектр — от красного к фиолетовому. Эту дугу мы видим под углом примерно 42 градуса от точки, противоположной солнцу.

Откуда берётся вторая дуга

Часть света внутри капли не выходит после первого отражения, а отражается повторно. Два отражения вместо одного — и на выходе формируется вторая дуга, расположенная выше первой, под углом примерно 51 градус.

Каждое дополнительное отражение — это потеря энергии: часть света уходит сквозь стенку капли, не доходя до наблюдателя. Поэтому вторая радуга всегда заметно тусклее первой.

Есть и ещё одно отличие, которое бросается в глаза, если знать, куда смотреть: порядок цветов во второй дуге зеркально перевёрнут. Если в основной радуге красный сверху, а фиолетовый снизу, то во второй — наоборот.

Почему мы её не видим

Вторая радуга формируется всегда, когда есть первая. Это не два разных явления, а два результата одного и того же процесса, происходящего в тех же самых каплях воды. Теоретически любая радуга — двойная. Но на практике вторая дуга часто настолько тусклая, что сливается с фоном неба.

Чтобы её увидеть, нужно несколько условий одновременно: достаточно крупные капли (чем крупнее — тем ярче обе дуги), низкое солнце, которое увеличивает высоту дуги, и тёмный фон — например, грозовая туча за дождём. Именно тёмное облако даёт контраст, на котором бледные пастельные цвета второй дуги становятся различимы.

Тёмная полоса между дугами

Если двойная радуга всё-таки видна, стоит обратить внимание на пространство между двумя дугами. Оно заметно темнее, чем небо вокруг. Это явление называется полосой Александра — по имени древнегреческого философа Александра Афродисийского, который первым описал его в 200 году нашей эры.

Объяснение простое: внутри первой радуги капли рассеивают свет в сторону наблюдателя, снаружи второй — тоже. А в промежутке между дугами свет от капель уходит в других направлениях, и эта зона остаётся неподсвеченной.

Бывает ли тройная радуга

Теоретически — да, и не только тройная. Каждое последующее отражение внутри капли порождает радугу следующего порядка. Третья и четвёртая радуги действительно были зафиксированы, но увидеть их невооружённым глазом практически невозможно: с каждым отражением дуга становится всё тусклее.

К тому же радуги третьего и четвёртого порядков формируются не за спиной наблюдателя, а со стороны солнца — то есть на ярком фоне неба, где разглядеть их ещё сложнее.

Как повысить свои шансы

Лучшее время для наблюдения двойной радуги — вечерний или утренний дождь при низком солнце, когда туча уходит, а за спиной проясняется. Крупнокапельный ливень лучше мороси: чем больше капля, тем ярче обе дуги.

А главное — смотреть чуть выше основной радуги. Вторая дуга бледная и широкая, и если не искать её специально, взгляд просто скользит мимо. Теперь, когда вы знаете, что она там почти наверняка есть, заметить её будет проще.