Duha je fotometeor (optický úkaz), projevující se jako skupina soustředných barevných oblouků, které vznikají lomem a vnitřním odrazem slunečního nebo měsíčního světla na vodních kapkách v atmosféře. Podobný úkaz může vzniknout i v drobných ledových krystalech v atmosféře.
Podstata vzniku
Za deště nebo mlhy prochází světlo každou jednotlivou kapkou. Protože má voda větší index lomu než vzduch, světlo se v ní láme. Index lomu je různý pro různé vlnové délky světla a povrch kapky má tvar koule. Světlo se tedy na okrajích dešťových kapek rozkládá na jednotlivé barevné složky, které se odrážejí na vnitřní stěně a opouštějí pod různými úhly kapku. Kapky, které jsou ve stejné úhlové vzdálenosti od zdroje světla (Slunce či Měsíce), se pak jeví, jako by měly stejnou barvu. Proto má duha tvar kruhu, případně jeho části.
Vztah mezi úhlem dopadu, úhlem lomu, indexem lomu optického prostředí a rychlosti šíření elektromagnetického záření (světla) vyjadřuje Snellův zákon.
Výzkum duhy
Aristoteles usoudil, že duha vzniká odrazem světla ve vodních kapkách.
