Nebenbogen schwach

Wie entsteht ein Regenbogen?

Das Naturschauspiel Regenbogen sieht man häufig, nachdem es geregnet hat und die Sonne nun wieder scheint. Es zeigen sich viele verschiedene Farben und manchmal sieht man sogar gleich zwei von ihnen. Auch an Wasserfällen kann man dies beobachten. Doch wie entsteht ein Regenbogen?

Grundlage: das Licht

Bevor man die Entstehung eines Regenbogens erklären kann, muss zuerst auf das Licht eingegangen werden. Obwohl das Licht weiß wirkt, besteht das Sonnenlicht eigentlich aus vielen verschiedenen Farben. Das nennt man auch additive Farbmischung, welche zeigt, dass sich aus den Farben Rot, Grün und Blauviolett weiß ergibt (mehr dazu: Warum ist der Himmel blau?). Isaac Newton hat dies mit einem Prisma beweisen können. Bei Regenbögen ist die Reihenfolge der Spektralfarben immer gleich: Rot, Orange, Gelb, Grün, Blau, Indigo und Violett.

wie ensteht ein Regenbogen erklärung
Die Entstehung ist mit Brechung und Reflexion erklärbar.
©iStock.com/johnnya123

Die Entstehung eines Regenbogens

Im Wesentlichen ist die Entstehung eines Regenbogens das Resultat von Lichtbrechung und Lichtspiegelung.

Als Erstes durchbricht der Sonnenstrahl den Wassertropfen. Je nach Wellenlänge, werden die Strahlen dann unterschiedlich abgelenkt (Brechung des einfallenden Lichts). Innerhalb des Regentropfens wird der Strahl dann reflektiert. Beim Austreten des Lichtes aus dem Regentropfen wird das Sonnenlicht noch einmal gebrochen. Zusammenfassend wird also das Licht zweimal gebrochen und einmal reflektiert. Das Licht wird unterschiedlich stark gebrochen, da die Wellenlängen unterschiedlich sind.

Entstehung Regenbogen Erklärung
Erklärung der Enstehung eines Regenbogens. ©sheol.org

Der Ein- und Austritt passiert in einem bestimmten Winkel. Da das Licht verschiedene Wellenlängen hat, ist der Maximalwinkel unterschiedlich. Das rote Licht hat dabei einen maximalen Eintritts- und Austrittswinkel von 42 Grad, während das blaue Licht einen maximalen Winkel von 40 Grad aufweist.

Die Sichtbarkeit des Regenbogens

Damit der Betrachter den Regenbogen sieht, muss die Sonne hinter ihm stehen. Die Regenwand ist vor ihm und wird von der Sonne angestrahlt. Wenn die Sonne hochsteht, dann sieht man keinen Regenbogen. Je nachdem wo der Beobachter steht, sieht er seinen eignen persönlichen Regenbogen. Den perfekten geschlossenen Regenbogen mit den Regenbogenfarben kann man sehen, wenn dieser vollständig ausgedehnt ist (2 mal 42 Grad) und in das Blickfeld des Betrachters fällt.

Warum ein Bogen?

Zu der Fragen „wie entsteht ein Regenbogen“ gehört natürlich auch die Frage, warum dieser gebogen ist. Tropfen sind rund und werden als rotationssymmetrisch beschrieben. Der Bogen entsteht durch die Sonnenstrahlen bzw. Farben, die in das Auge des Betrachters fallen. Je höher die Sonne, desto flacher der Bogen.

Der Nebenbogen

Nebenbogen schwach
Manchmal sieht man neben dem Hauptbogen einen Nebenbogen.
©iStock.com/gprentice

Manchmal sieht man über dem Hauptregenbogen noch einen Nebenbogen. Hier werden die Sonnenstrahlen im Vergleich zum Hauptbogen zweifach reflektiert. Da dadurch etwas mehr Licht verloren geht, fällt dieser Bogen schwächer aus. Für den Nebenregenbogen gilt, dass der maximale Winkel beim roten Licht 50 Grad und beim blauen Licht 53 Grad beträgt. Die Farbreihenfolge ist umgekehrt, was an der doppelten Reflexion liegt.

Alexanders dunkles Band

Der Bereich zwischen dem Haupt- und Nebenbogen erscheint beim Betrachter sehr dunkel. Der Philosoph Alexander von Aphrodisias, hat dieses Phänomen das erste Mal im Jahr 200 n. Chr. beschrieben, sodass es nach ihm benannt wurde. Das Phänomen entsteht, da sich die Farben des Sonnenlichts überlagern. Dadurch zeigt sich unter dem Hauptregenbogen weißes Licht und beim umgekehrten Nebenregenbogen das dunklere weiße Licht.

Weitere interessante Artikel

[printfriendly]

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.