Fyzmatik | Jak vodní hranol rozkládá světlo

Traduje se, že prvním experimentátorem, který rozložil bílé světlo na  barevné složky, byl známý fyzik  Isaac Newton. Není to tak docela pravda, neboť tento rozklad bílého světla pozoroval už v 17. století český přírodovědec Jan Marek Marci a popsal jej v díle "De arcu coelesti" v roce 1668, tedy 18 let před vydáním Newtonova díla "Optika". Použil k tomu  optický hranol, což je většinou skleněné těleso se dvěma hladkými rovnými stěnami, které lámou dopadající bílé světlo. Při průchodu světla hranolem dochází dokonce k dvojímu lomu světla. Nejprve nastává lom světla  ke kolmici při vstupu světelných paprsků do skla a při jejich výstupu z hranolu ven dochází k lomu světla od kolmice. Paprsek, který z hranolu vystupuje, je od vstupujícího paprsku odchýlen o jistý úhel, který závisí na úhlu dopadu, materiálu hranolu (v optice jeho indexu lomu) a na lámavém úhlu hranolu. Rozklad světla na barevné složky lze provést různým způsobem. Pokud nemáme k dispozici vybroušený optický hranol, tak rozklad světla vznikne i pomocí jednoduchého vodního hranolu.

K "výrobě" vodního hranolu potřebujeme obyčejné rovinné zrcátko, které vložíme do dostatečně velké nádoby s napuštěnou vodou. Nádobu s vodou postavíme například na parapet okna, aby do ní dopadalo sluneční záření. Zrcátko natočíme rukou pod vodou tak, aby nastal správný úhel dopadu slunečních paprsků a na rámu okna spatříme světlo rozložené do pásu spojitých duhových barev. Počkáme, až se hladina vody uklidní a teprve potom můžeme sledovat ostrý duhový obrazec.

Ten vzniká tak, že zrcátko odráží svazek slunečních rovnoběžných paprsků zase rovnoběžně. Při průchodu bílého slunečního světla vodním hranolem dochází k rozkladu světla, protože úhel lomu je závislý i na barvě světla. Zcela nahoře duhového pásu je barva, která se nejméně láme (červená), pak následují oranžová, žlutá, zelená, modrá, indigová (pojmenovaná, aby počet barev byla magická 7) a na spodní části duhového pásu je barva, která se nejvíce láme - fialová.