Regenboog

Denk even terug aan de laatste keer dat je een regenboog zag. Waar stond je relatief ten opzichte van de zon? Keek je richting de zon of keek je van de zon af? Zeer waarschijnlijk keek je van de zon af.

Sterker nog, de zon stond precies achter je, toen je naar de regenboog keek. En de regenbui bevond zich waarschijnlijk ergens voor je. Dus het licht zal moeten zijn gebroken door de regendruppels, en vervolgens weerkaatst zijn naar je ogen toe. Oké, de zon weerkaatste op de regendruppels.....maar waarom zien wij dan die kleuren? De kleuren zijn aanwezig omdat ze niet alleen door de regendruppels worden weerkaatst, ze worden ook nog gebroken in de regendruppels (zie de tekening).

Merk in de tekening op hoe de regendruppel reageert als een prisma, het witte licht van de zon splitsend (links) in haar verschillende kleuren. Ter vereenvoudiging, hebben we alleen de rode en de blauwe stralen getoond.

Wanneer het witte licht van de zon de regendruppel raakt, wordt het licht voor het eerst gebroken als het de regendruppel binnenkomt. De afzonderlijke kleuren worden dan weerkaatst aan de achterkant van de regendruppel en verlaten de regendruppel, waar ze wederom worden gebroken. Dit wordt veroorzaakt door de verandering van de index van de breking tussen het water en de lucht. De hoeken waarin iedere kleur naar buiten komt is duidelijk verschillend (anders zou je de verschillende kleuren niet zien!): rood licht komt naar buiten op 42° en blauw licht komt naar buiten op 40.6° relatief ten opzichte van de binnenkomende straal zonlicht.

Iedere regendruppel draagt maar één kleur bij aan de regenboog die wij zien. Iedere regendruppel verstuurt een spectrum van kleuren, maar een normale regenboog is natuurlijk veel te groot om door een regendruppeltje te zijn gecreëerd! We ondervinden dat we slechts één kleur zien (inderdaad, slechts één klein lichtstraaltje!) van iedere regendruppel. Het moet dus wel zo zijn dat we het gebroken licht zien van zeer veel verschillende regendruppels samen. Hier kunnen we zien dat het de regendruppels zijn die zich lager bevinden die blauw en groen licht bijdragen, en dat de regendruppels die zich hoger bevinden rood en geel licht bijdragen.

Als we naar iedere regendruppel kijken binnen ongeveer 40° van de 'antisolar' lijn, dan zouden we een cirkel van regendruppels zien die midden op die lijn zitten. Maar helaas, over het algemeen zit de horizon in de weg van de meeste regen, en dus zien we alleen een (regen)boog, maar sommige mensen echter, hebben te kennen gegeven volledige regenbogen te hebben gezien vanuit vliegtuigen of van bergtoppen.

Onthoud wel dat regen niet in vlakke stromen valt, maar in variërende afstanden van jezelf. Dit veroorzaakt dat de "regenboog cirkel" ook op verschillende afstanden wordt gevormd. Welke vorm wordt er gemaakt op variërende afstanden van een top (in dit geval, jouw ogen?) En dus ondervinden we de regendruppels die iets bijdragen aan je "eigen" regenboog, zich allemaal bevinden op een kegel, met de top in jouw ogen. In het wetenschappelijke jargon zouden we zeggen: ,,De regenboog is een optisch fenomeen veroorzaakt door de breking en weerkaatsing van licht door de plaats van de regendruppels tussen 40.6 en 42° ten opzichte van de antisolar-lijn van de observeerder."

Regenboog

Ten slotte iets om te onthouden: Als je een regenboog ziet, ben je dus aan het kijken naar het verzamelde licht van verschillende regendruppels die, kortstondig, samen een "kleurenkegel" produceren met de top in jouw ogen. Als je naar links of naar rechts beweegt, dan kijk je naar andere regendruppels, en hieruit volgt een nieuwe regenboog! Als je een regenboog aan het bewonderen bent met een vriend of vriendin, dan zien jullie dus beiden andere regenbogen.

Iedere regenboog is dus je eigen regenboog.


[an error occurred while processing this directive]