Wie Entsteht Ein Regenbogen?

Was ist ein Regenbogen?

Ein Regenbogen ist ein mehrfarbiges, bogenförmiges Phänomen, das am Himmel erscheinen kann. Die Farben eines Regenbogens werden durch die Reflexion und Dispersion von Licht durch Wassertröpfchen in der Atmosphäre erzeugt. Ein Beobachter kann einen Regenbogen entweder in der Nähe oder in der Ferne wahrnehmen, jedoch befindet sich dieses Phänomen nicht an einer bestimmten Stelle. Stattdessen hängt die Erscheinung eines Regenbogens ganz von der Position des Betrachters in Bezug auf die Richtung des Lichts ab. Im Wesentlichen ist ein Regenbogen eine optische Täuschung.

Rainbows präsentieren ein Spektrum aus sieben Farben in einer bestimmten Reihenfolge. Tatsächlich werden Schulkinder in vielen englischsprachigen Ländern unterrichtet, sich an den Namen "Roy G. Biv" zu erinnern, als Gedächtnisstütze für die Erinnerung an die Farben eines Regenbogens und ihre Ordnung. "Roy G. Biv" steht für: rot, orange, gelb, grün, blau, indigo und violett. Der äußere Rand des Regenbogenbogens ist rot, während der innere Rand violett ist.

Wie entsteht ein Regenbogen?

Ein Regenbogen wird gebildet, wenn Licht (im Allgemeinen Sonnenlicht) durch in der Atmosphäre hängende Wassertröpfchen fließt. Die Lichtwellen ändern ihre Richtung, wenn sie durch die Wassertröpfchen laufen, was zu zwei Prozessen führt: Reflexion und Brechung. Wenn Licht von einem Wassertropfen reflektiert wird, springt es einfach in die entgegengesetzte Richtung zurück, von wo es herstammt. Wenn Licht bricht, nimmt es eine andere Richtung. Manche Menschen beziehen sich auf gebrochenes Licht als "gebogene Lichtwellen". Ein Regenbogen wird gebildet, weil weißes Licht in das Wassertröpfchen eindringt, wo es sich in verschiedene Richtungen biegt. Wenn diese gebogenen Lichtwellen die andere Seite des Wassertröpfchens erreichen, reflektieren sie sich zurück aus dem Tröpfchen, anstatt das Wasser vollständig zu durchqueren. Da das weiße Licht im Wasser getrennt ist, erscheint das gebrochene Licht als separate Farben für das menschliche Auge.

Farben des Regenbogens

Jede einzelne Farbwelle hat eine unterschiedliche Länge. Zum Beispiel hat rotes Licht die längste Wellenlänge und verbiegt sich nur in einem 42-Grad-Winkel. Violettes Licht dagegen hat die kürzeste Wellenlänge und verbiegt sich um 40 Grad, bevor es aus dem Wassertropfen austritt. Da die Wellenlänge des roten Lichts länger ist, erscheint sie am häufigsten am äußeren Rand des Regenbogens. In ähnlicher Weise sind auch die anderen Farben nach ihrer Wellenlänge geordnet. Andere Lichtwellen werden ebenfalls vom Regenbogen reflektiert, jedoch sind diese Lichtwellen für das nackte menschliche Auge nicht sichtbar. Diese unsichtbaren Strahlen sind auf beiden Seiten des Regenbogens vorhanden. Ultraviolette Strahlen sind kürzer als violette Strahlen und Röntgenstrahlen sind sogar kürzer als ultraviolette Strahlen. Gammastrahlung ist am weitesten von dieser Seite des Regenbogens entfernt. Am anderen Ende des Spektrums befinden sich Infrarotstrahlung und Radiowellen.

Arten von Regenbogen

Regenbogen werden auf verschiedene Arten gebildet. Einige der verschiedenen Arten von Regenbogen sind im Folgenden hervorgehoben:

Doppelter Regenbogen

Ein doppelter Regenbogen tritt auf, wenn ein zweiter Regenbogen über dem Hauptregenbogen sichtbar ist. Der zweite Regenbogen ist nicht so hell wie der erste. Dieses Phänomen wird durch doppelte Reflexion ermöglicht, die dazu führt, dass die Farbreihenfolge des zweiten Regenbogens umgekehrt wird.

Mondbogen

Obwohl die meisten Regenbögen direkt nach einem Regenschauer mit Sonnenlicht in Verbindung gebracht werden, entstehen durch das Licht des Mondes Regenbögen. Mondbögen sind seltener als Tageslichtbögen. Diese Illusionen können nur in einigen Gegenden der Welt gesehen werden, in der Regel wo sich Wasserfälle befinden. Im Spray, der auf den Grund dieser Wasserfälle gerichtet ist, sind oft Mondbögen zu sehen. Außerdem verlangen Mondbögen normalerweise, dass das Licht des Vollmonds sichtbar ist. Die meisten Menschen betrachten Moonbows als komplett weiß.

Fogbow

Wie Mondbögen, die typischerweise in Wasserfall-Spray auftreten, können Fogbows in Fällen von dünnem Nebel in Kombination mit starker Sonneneinstrahlung gesehen werden. In diesem Fall wird Licht von einer dichten Ansammlung von Wasserteilchen reflektiert, was zu einem breiten und hellen Regenbogen führt. Fogbows sind fast vollständig weiß. Dieses weiße Erscheinungsbild tritt auf, weil jede Lichtwelle über eine sehr große Fläche projiziert wird. Diese breiten Streifen neigen dazu, sich zu vermischen, wodurch die weiße Farbe entsteht. Jedoch können manchmal rote und blaue Farbstreifen entlang der Ränder eines Nebelbogens gesehen werden.

Reflexion Regenbogen

Reflection Regenbögen können über große Körper von stilles Wasser, wie Seen gesehen werden. Diese Reflexionen treten auf, wenn ein primärer Regenbogen über der Wasseroberfläche sichtbar ist. Das Wasser reflektiert den primären Regenbogen und erzeugt einen sekundären Regenbogen über dem primären. Dieser sekundäre Regenbogen ist nur eine Reflexion der Farbe und ist etwas schwächer als der primäre Regenbogen. Seine Form nimmt eine längliche Form an und erstreckt sich normalerweise in einer geraden Linie nach oben, anstatt in einer Bogenform. Diese beiden Regenbogen scheinen sich dort zu berühren, wo jeder auf die Erde trifft, wodurch ein breiterer und hellerer Teil des Phänomens entsteht. Reflection Rainbows sind ungewöhnlich.

Reflektierter Regenbogen

Ein reflektierter Regenbogen ähnelt einem Reflexionsregenbogen insofern, als er über einen großen Körper ruhenden Wassers auftritt, obwohl einige Personen berichtet haben, dass sie reflektierte Regenbögen auch in kleineren Sammlungen stillen Wassers beobachten. Der Unterschied zwischen diesen beiden Arten von Regenbögen besteht darin, dass die Reflexion nicht in den Himmel, sondern über die Wasseroberfläche projiziert wird. Diese Regenbögen entstehen, wenn Lichtwellen durch Wassertröpfchen in die Atmosphäre gelangen und sich in der Wasseroberfläche niederschlagen. Die Endpunkte sowohl des primären als auch des reflektierten Regenbogens scheinen sich im Wasser zu berühren, jedoch bilden die beiden keinen vollständigen Kreis. Stattdessen erzeugt der reflektierte Regenbogen eine längliche ovale Form mit dem Regenbogen am Himmel.

Einfarbiger Regenbogen

Wie der Name schon sagt, nimmt ein monochromer Regenbogen statt des gesamten Spektrums, das normalerweise in Regenbögen beobachtet wird, eine einfarbige Farbe an. Dieses Phänomen erzeugt einen soliden roten Regenbogen. Diese Regenbögen sind häufiger nach einem Regen, der in der Nähe von Sonnenuntergang oder Sonnenaufgang auftritt. Zu dieser Zeit dringt das Sonnenlicht tiefer in die Atmosphäre ein, wodurch grüne und blaue Lichtwellen über eine größere Fläche verteilt werden, und ohne diese Farben können rote Lichtwellen den Himmel beherrschen. Monochrome Regenbogen sind ein seltenes Phänomen.