Egal, ob Sie glauben, dass sie ein Zeichen von Gottes Verheißung sind oder ob am Ende ein Topf voll Gold auf Sie wartet, Regenbogen sind eine der glücklichsten Erscheinungen der Natur.
Regenbogen sind im Grunde genommen Sonnenlicht, das in seinem Farbspektrum verteilt ist, damit wir es sehen können. Da ein Regenbogen ein optisches Phänomen ist (für Sie Science-Fiction-Fans ist das wie ein Hologramm), kann er nicht berührt werden oder existiert an einem bestimmten Ort.
Haben Sie sich jemals gefragt, woher das Wort "Regenbogen" kommt? Der "Regen" -Teil davon steht für die Regentropfen, die erforderlich sind, um es herzustellen, während "Bogen" sich auf seine Bogenform bezieht.
Regenbogen neigen dazu, während einer Sonnendusche (Regen) aufzutauchen und Sonne zur gleichen Zeit) Wenn Sie also vermutet haben, dass Sonne und Regen zwei Hauptzutaten für die Herstellung eines Regenbogens sind, haben Sie Recht.
Der Prozess der Regenbogenherstellung beginnt, wenn Sonnenlicht auf a scheint Regentropfen
. Wenn die Lichtstrahlen der Sonne auf ein Wassertropfen treffen und dort eintreten, verlangsamt sich ihre Geschwindigkeit etwas (weil Wasser dichter als Luft ist). Dies führt dazu, dass sich der Lichtweg biegt oder "bricht".Wenn also ein Lichtstrahl in einen Regentropfen eintritt und sich biegt, trennt er sich in seine Farbwellenlängen. Das Licht bewegt sich weiter durch den Tropfen, bis es von der Rückseite des Tropfens reflektiert (reflektiert) wird und in einem Winkel von 42 ° aus der gegenüberliegenden Seite austritt. Wenn das Licht (das immer noch in seine Farbpalette unterteilt ist) aus dem Wassertropfen austritt, beschleunigt es sich, wenn es in die weniger dichte Luft zurückkehrt, und wird (ein zweites Mal) nach unten zu den Augen gebrochen.
Wenden Sie diesen Prozess auf eine ganze Sammlung von Regentropfen am Himmel an und voilá, Sie erhalten einen ganzen Regenbogen.
Haben Sie jemals bemerkt, dass die Farben eines Regenbogens (von außen nach innen) immer rot, orange, gelb, grün, blau, indigo, violett sind?
Um herauszufinden, warum dies so ist, betrachten wir Regentropfen auf zwei Ebenen übereinander. In einem früheren Diagramm sehen wir, dass rotes Licht in steileren Winkeln zum Boden aus dem Wassertropfen gebrochen wird. Wenn man also in einem steilen Winkel schaut, bewegt sich das rote Licht der höheren Tropfen im richtigen Winkel, um den Augen zu begegnen. (Die anderen Farbwellenlängen treten aus diesen Tropfen in flacheren Winkeln aus und gehen somit über Kopf.) Deshalb erscheint Rot oben auf einem Regenbogen. Betrachten Sie nun die unteren Regentropfen. Wenn Sie in flachere Winkel blicken, lenken alle Tröpfchen innerhalb dieser Sichtlinie violettes Licht auf das Auge, während das rote Licht aus der peripheren Sicht nach unten zu den Füßen gerichtet wird. Deshalb erscheint die Farbe Violett am Boden des Regenbogens. Die Regentropfen zwischen diesen beiden Ebenen reflektieren unterschiedliche Lichtfarben (in der Reihenfolge von der nächstlängsten zur nächst kürzesten Wellenlänge von oben nach unten), sodass ein Beobachter das Vollfarbspektrum sieht.
Da Regentropfen eine relativ kreisförmige Form haben, ist auch die von ihnen erzeugte Reflexion gekrümmt. Ob Sie es glauben oder nicht, ein voller Regenbogen ist eigentlich ein voller Kreis, nur sehen wir die andere Hälfte nicht, weil der Boden im Weg ist.
Vor einigen Folien haben wir gelernt, wie Licht eine dreistufige Reise (Brechung, Reflexion, Brechung) innerhalb eines Regentropfens durchläuft, um einen primären Regenbogen zu bilden. Aber manchmal trifft Licht zweimal statt nur einmal auf die Rückseite eines Regentropfens. Dieses "reflektierte" Licht tritt in einem anderen Winkel (50 ° statt 42 °) aus dem Tropfen aus, was zu einem sekundären Regenbogen führt, der über dem primären Bogen erscheint.
Da das Licht im Inneren des Regentropfens zwei Reflexionen erfährt und weniger Strahlen durch den 4-Schritt gehen, wird seine Intensität durch diese zweite Reflexion verringert und die Farben sind daher nicht so hell. Ein weiterer Unterschied zwischen Einzel- und Doppelregenbogen besteht darin, dass das Farbschema für Doppelregenbogen umgekehrt ist. (Seine Farben sind violett, indigoblau, blau, grün, gelb, orange, rot.) Dies liegt daran, dass violettes Licht von höheren Regentropfen in die Augen gelangt, während rotes Licht vom selben Tropfen über den Kopf fällt. Gleichzeitig tritt rotes Licht von unteren Regentropfen in die Augen ein und das rote Licht dieser Tropfen ist auf die Füße gerichtet und wird nicht gesehen.
Im Frühjahr 2015 leuchteten die sozialen Medien auf, als ein Einwohner von Glen Cove, NY, ein mobiles Foto eines scheinbar vierfachen Regenbogens veröffentlichte.
Obwohl theoretisch möglich, sind dreifache und vierfache Regenbogen äußerst selten. Es würde nicht nur mehrere Reflexionen innerhalb des Regentropfens erfordern, sondern jede Iteration würde einen schwächeren Bogen erzeugen, was es schwierig machen würde, tertiäre und quartäre Regenbogen zu sehen.
Wenn sie sich bilden, werden dreifache Regenbogen normalerweise gegen die Innenseite des Primärbogens (wie auf dem Foto oben zu sehen) oder als kleiner Verbindungsbogen zwischen Primär- und Sekundärbogen gesehen.
Regenbogen sind nicht nur in der zu sehen Himmel. Ein Hinterhofwassersprinkler. Nebel am Fuße eines plätschernden Wasserfalls. Auf diese Weise können Sie einen Regenbogen erkennen. Solange es helles Sonnenlicht und schwebende Wassertropfen gibt und Sie sich im richtigen Betrachtungswinkel befinden, ist möglicherweise ein Regenbogen in Sichtweite!