Zon en regen: een recept voor regenbogen

Of je nu gelooft dat ze een teken zijn van Gods belofte, of dat er een pot met goud op je wacht aan het einde, regenbogen zijn een van de meest gelukkig opwekkende vertoningen van de natuur.

Waarom zien we zo zelden regenbogen? En waarom zijn ze het ene moment hier en het andere moment weg? Klik verder om de antwoorden op deze en andere regenbooggerelateerde vragen te ontdekken.

Wat is een regenboog?

Onze nieuwe dag / Wikimedia Commons

Is het je ooit opgevallen dat de kleuren van een regenboog (van buitenrand naar binnen) altijd rood, oranje, geel, groen, blauw, indigo, violet worden?

Laten we, om erachter te komen waarom dit zo is, eens kijken naar regendruppels op twee niveaus, de een boven de ander. In een eerder diagram zagen we dat rood licht onder steilere hoeken ten opzichte van de grond uit de waterdruppel breekt. Dus als je vanuit een steile hoek kijkt, reist het rode licht van de hogere druppels in de juiste hoek om je ogen te ontmoeten. (De andere kleurgolflengten verlaten deze druppels onder meer ondiepe hoeken en gaan dus over het hoofd.) Dit is de reden waarom rood bovenaan een regenboog verschijnt. Beschouw nu de lagere regendruppels. Als je vanuit kleinere hoeken kijkt, richten alle druppeltjes binnen deze gezichtslijn violet licht op je oog, terwijl het rode licht uit het perifere zicht en naar beneden bij je voeten wordt gericht. Dit is de reden waarom de kleur violet aan de onderkant van de regenboog verschijnt. De regendruppels tussen deze twee niveaus weerkaatsen verschillende kleuren licht (in volgorde van de langste naar de volgende kortste golflengte, van boven naar beneden), zodat een waarnemer het volledige kleurenspectrum ziet.

Zijn regenbogen echt boogvormig?

Horst Neumann/De beeldbank/Getty Images

We weten nu hoe regenbogen zich vormen, maar hoe zit het met waar ze hun boogvorm krijgen?

Omdat regendruppels relatief cirkelvormig zijn, is de reflectie die ze creëren ook gebogen. Geloof het of niet, een volledige regenboog is eigenlijk een volledige cirkel, alleen zien we de andere helft niet omdat de grond in de weg zit.

Hoe lager de zon bij de horizon staat, hoe meer we van de volledige cirkel kunnen zien.

Vliegtuigen bieden een volledig zicht omdat een waarnemer zowel naar boven als naar beneden kan kijken om de volledige cirkelvormige boog te zien.

Dubbele Regenbogen

Mansi Ltd/The Image Bank/Getty Images

Een paar dia's geleden leerden we hoe licht een reis van drie stappen (breking, reflectie, breking) doorloopt in een regendruppel om een ​​primaire regenboog te vormen. Maar soms valt het licht twee keer op de achterkant van een regendruppel in plaats van slechts één keer. Dit 'opnieuw gereflecteerde' licht verlaat de druppel onder een andere hoek (50° in plaats van 42°), wat resulteert in een secundaire regenboog die boven de primaire boog verschijnt.

Omdat licht twee reflecties ondergaat in de regendruppel en er minder stralen door de 4-stap gaan, wordt de intensiteit ervan verminderd door die tweede reflectie en als resultaat zijn de kleuren niet zo helder. Een ander verschil tussen enkele en dubbele regenbogen is dat het kleurenschema voor dubbele regenbogen is omgekeerd. (De kleuren worden violet, indigo, blauw, groen, geel, oranje, rood.) Dit komt omdat violet licht van hogere regendruppels je ogen binnenkomt, terwijl rood licht van dezelfde druppel over je hoofd gaat. Tegelijkertijd komt rood licht van lagere regendruppels in je ogen en het rode licht van deze druppels wordt op je voeten gericht en wordt niet gezien.

En die donkere band tussen de twee bogen? Het is een resultaat van verschillende hoeken van reflectie van licht door de waterdruppels. ( meteorologen noem het Alexander's donkere band .)

Drievoudige Regenbogen

Mark Newman/Lonely Planet Images/Getty Images

In het voorjaar van 2015 lichtten sociale media op toen een inwoner van Glen Cove, NY een mobiele foto deelde van wat leek op een viervoudige regenboog.

Hoewel het in theorie mogelijk is, zijn drievoudige en viervoudige regenbogen uiterst zeldzaam. Het zou niet alleen meerdere reflecties in de regendruppel vereisen, maar elke iteratie zou een zwakkere boog produceren, waardoor tertiaire en quarternaire regenbogen vrij moeilijk te zien zouden zijn.

Wanneer ze zich vormen, worden drievoudige regenbogen meestal gezien tegen de binnenkant van de primaire boog (zoals te zien op de foto hierboven), of als een kleine verbindingsboog tussen de primaire en secundaire.

Regenbogen niet in de lucht

www.bazpics.com/Moment/Getty Images

Regenbogen zie je niet alleen in de lucht . Een watersproeier in de achtertuin. Mist aan de voet van een spetterende waterval. Dit zijn allemaal manieren waarop je een regenboog kunt spotten. Zolang er fel zonlicht is, zwevende waterdruppels en u zich in de juiste kijkhoek bevindt, is het mogelijk dat er een regenboog in zicht is!

Het is ook mogelijk om een ​​regenboog te maken zonder waarbij water betrokken is. Een kristallen prisma tegen een zonnig raam houden is zo'n voorbeeld.

Bronnen

• NASA SciJinks. Wat veroorzaakt een regenboog? Geraadpleegd op 20 juni 2015.
• NOAA National Weather Service Flagstaff, AZ. Hoe ontstaan ​​regenbogen? Geraadpleegd op 20 juni 2015.
• De afdeling Atmosferische Wetenschappen van de Universiteit van Illinois WW2010. Secundaire Regenbogen . Betreden 21 juni 2015.