Atmosphärisches Phänomen des Regenbogens

Regenbogen, eine Reihe konzentrisch gefärbter Bögen, die sichtbar werden können, wenn Licht von einer entfernten Quelle - am häufigsten der Sonne - auf eine Ansammlung von Wassertropfen fällt - wie bei Regen, Sprühnebel oder Nebel. Der Regenbogen wird in entgegengesetzter Richtung zur Sonne beobachtet.

Die farbigen Strahlen des Regenbogens werden durch die Brechung und innere Reflexion von Lichtstrahlen verursacht, die in den Regentropfen eintreten, wobei jede Farbe um einen etwas anderen Winkel gebogen wird. Daher werden die zusammengesetzten Farben des einfallenden Lichts beim Austreten aus dem Tropfen getrennt. Der brillanteste und häufigste Regenbogen ist der sogenannte Primärbogen, der aus Licht resultiert, das nach einer inneren Reflexion aus dem Tropfen austritt.

Obwohl Lichtstrahlen in mehr als einer Richtung aus dem Tropfen austreten können, tritt eine hohe Dichte der Strahlen bei einem minimalen Abweichungswinkel von der Richtung der einfallenden Strahlen aus. Der Betrachter sieht somit die höchste Intensität, wenn er auf die Strahlen mit minimaler Abweichung schaut, die mit dem Scheitelpunkt im Auge des Betrachters und mit der durch die Sonne verlaufenden Achse einen Kegel bilden. Licht, das nach einer inneren Reflexion aus Regentropfen austritt, hat eine minimale Abweichung von etwa 138 ° und damit die größte Intensität in den Richtungen, die einen Kegel mit einem Winkelradius von etwa 42 ° bilden, mit Bögen (von innen nach außen) aus Violett, Indigo, Blau, grün, gelb, orange und rot.

Gelegentlich kann ein Sekundärbogen beobachtet werden, der erheblich weniger intensiv ist als der Primärbogen und dessen Farbsequenz umgekehrt ist. Der sekundäre Regenbogen hat einen Winkelradius von etwa 50 ° und ist daher außerhalb des primären Bogens zu sehen. Dieser Bogen entsteht durch Licht, das zwei interne Reflexionen innerhalb des Wassertropfens erfahren hat. Regenbogen höherer Ordnung, die aus drei oder mehr inneren Reflexionen resultieren, sind außerordentlich schwach und werden daher selten beobachtet.

Gelegentlich sind schwach gefärbte Ringe direkt innerhalb des Primärbogens zu sehen. Diese werden überzählige Regenbogen genannt; Sie verdanken ihren Ursprung Interferenzeffekten auf die Lichtstrahlen, die nach einer inneren Reflexion aus dem Wassertropfen austreten.