WARUM SEHEN WIR EINEN REGENBOGEN?

regenbogenjenins_01-1280x956Jeder von uns hat schon einmal einen Regenbogen gesehen und sich an seiner Farbenpracht erfreut.

Gerade weil einem Regenbogen in der Regel Niederschlag, das muss nicht zwingend Regen sein,  vorausgeht und mit der wieder auftauchenden Sonne auf der einen, und der Wolkenwand auf der anderen Seite ein wundervolles Lichtspiel entsteht. Wir sehen die Spektralfarben.
Wellen in der Frequenz von ca. 300 – etwas mehr als 700 Nanometern.

Regenbogen in Jenins 2016 geknipst.

Doch wie genau entsteht eigentlich ein Regenbogen?
Wie kann aus hellem, blendendem Sonnenlicht und einer weltuntergangähnlichen Regenfront ein so farbenfrohes Gebilde entstehen?

farbenWie beim Funk, sind auch Farben Strahlen von Elektromagnetischen Welen. Die Wellenlänge ergibt dann die Farbe.

Das Phänomen, das hauptsächlich für die Entstehung eines Regenbogens verantwortlich ist, ist die Brechung von Licht.

Eine Brechung kann immer dann auftreten, wenn Licht von einem Medium in ein Anderes übergeht. Ein Beispiel ist der Übergang von Luft nach Glas oder auch Wasser.

Bei dem Durchdringen einer solchen Grenzfläche kann das Licht, je nach Bedingungen und Eigenschaften, seine Richtung ändern. Vielleicht hast du dich auch schon einmal gewundert, warum man, wenn man mit dem Kopf unter Wasser ist, nicht einfach so nach draußen schauen kann, wenn man nicht gerade senkrecht nach oben schaut. Auch hier tritt eine Brechung des Lichts ein. Das Licht außerhalb des Wassers erreicht die Wasseroberfläche und läuft dann aber nicht geradlinig weiter, sondern ändert seine Richtung und gelangt so nicht mehr in unser Auge.

Wenn also Sonnenlicht von der einen Seite auf die dunkle „Regenwand“ auf der anderen Seite trifft, wird das Licht der Sonne in jedem einzelnen Regentropfen gebrochen, wobei der Wellenlängen abhängige Brechungswinkel das bis dato weissliche Licht in ein Spektrum aus Farben auffächert. Dieses breite Band an Farben sehen wir dann als Regenbogen. Die Reihenfolge der Farben in einem Regenbogen (violett, blau, grün, gelb, orange, rot) ist folglich auch immer dieselbe.

Eine Frage bleibt allerdings noch offen: Angenommen das Sonnenlicht kommt aus Sicht des Betrachters von rechts, dann ist die Regenwand auf der linken Seite. Wie kommt nun das Licht, das von rechts nach links verläuft wieder zum Betrachter in der Mitte zurück?

Hier findet ein weiteres Phänomen der Optik statt. Die Reflexion oder Spiegelung. Reflexion findet genau wie die Brechung an Grenzflächen zwischen verschiedenen Medien statt. Im Gegensatz zur Brechung gilt hier allerdings der bekannte Satz: “ Einfallswinkel gleich Ausfallswinkel“ egal für welche Wellenlänge. Was passiert also nachdem der Lichtstrahl der Sonne auf einen Regentropfen getroffen ist? An der ersten Grenzschicht von Luft nach Wasser wird das Licht gebrochen und in seine Farben auf gespaltet. Das nun regenbogenfarbene Licht läuft weiter durch den Tropfen durch, bis es auf die zweite Grenzschicht trifft. Das Ende des Regentropfens also ein Übergang von Wasser nach Luft. Hier wird ein Teil des auftreffenden Lichts reflektiert, also zurückgeworfen. Dieser Teil ist das Licht, dass wir dann als Regenbogen sehen können.

Bericht von Marco, HB9ZCW 19. September 2016

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