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Wie entsteht ein Regenbogen?
Der Regenbogen, ein prächtiges Farbenspiel der Natur, welches meist bei wechselhaftem Wetter zu sehen ist. Doch wie entstehen diese Regenbogen?
Definition: Was ist ein Regenbogen?
Der Regenbogen ist eine Erscheinung in Gestalt eines bunten Bogens am Himmel. Es handelt sich dabei um ein atmosphärisch-optisches Wetterphänomen. Das farbige Lichtband erscheint kreisbogenförmig in einer von der Sonne beschienenen Regenwolke.
Um einen Regenbogen sehen zu können, müssen in der Luft Wassertropfen vorhanden sein und gleichzeitig Sonnenlicht, das durch diese hindurchscheint.
Die Farben des Regenbogens
Um dieses farbige Phänomen erklären zu können, muss man zuerst die Zusammensetzung des Sonnenlichts verstehen. Das für unser Auge scheinbar weisse Licht der Sonne ist nämlich in Wahrheit aus verschiedenen Farben zusammengesetzt. Die verschiedenen Farben – das sogenannte Farbspektrum des Lichts – sind gebündelt und erwecken in unserem Gehirn die Farbe «weiss».
Ein Regenbogen entsteht, wenn das Sonnenlicht auf eine Linse resp. Objekte wie Wassertropfen trifft, gebrochen wird und dabei in seine farbigen Bestandteile, die Spektralfarben, zerlegt wird. Die einzelnen Farben des Regenbogens können wir sehen, weil das farbige Licht vom Regentropfen reflektiert und gespiegelt wird. Dieses Phänomen nennt man in der Physik auch «Dispersion».
Dabei werden die Farben des Regenbogens sichtbar. Der Farbverlauf eines Regenbogens startet von aussen nach innen in der folgenden Reihenfolge:
- Rot
- Orange
- Gelb
- Grün
- Blau
- Indigo
- Violett
Kein Regenbogen, trotz gleichzeitigem Regen und Sonnenschein – warum?
Trotz gleichzeitigem Vorkommen von Sonnenlicht und Regenschauer kann es jedoch sein, dass man keinen Regenbogen sieht. Denn nur wenn man die Sonne im Rücken hat und die Regenfront vor sich sieht, wird der Regenbogen sichtbar.
Besonders intensive Regenbogen
Die farbintensivsten Regenbogen sieht man in der Regel während oder nach kräftigen Regen, respektive heftigen Gewittern.
Auch bei Sonnenuntergang leuchten Regenbogen besonders intensiv.
Nebenregenbögen und Sonderformen
Bisher wurde nur das Phänomen des Hauptregenbogens besprochen, bei welchem die Sonnenstrahlen einmal im Inneren der Regentropfen reflektiert werden.
Nebenregenbogen: Es kann jedoch vorkommen, dass ein doppelter Regenbogen, sichtbarer Nebenregenbogen oberhalb des Hauptbogens, sichtbar ist. Der Lichtanteil verlässt die Wassertropfen erst nach zwei inneren Reflexionen und der Nebenregenbogen ist daher deutlich schwächer sichtbar. Generell kann dieser nur bei günstigen Lichtverhältnissen beobachtet werden.
Der Raum zwischen dem Haupt- und Nebenregenbogen ist in der Regel deutlich dunkler als die Umgebung. Dieser Helligkeitskontrast entsteht, weil sich die Farben im Innern überlagern – hier fehlt das zusätzlich weisse Licht. Dieses dunkle Band wird zu Ehren seines Entdeckers Alexander von Aphrodisias auch als Alexanders dunkle Band bezeichnet.
Zwilingsregenbogen: Sehr selten kommt es vor, dass sich die Regenbögen spalten – so entsteht ein Zwillingsregenbogen. Im Vergleich zu einem doppelten Regenbogen mit Haupt- und Nebenregenbogen, haben Zwillingregenbögen einen gemeinsamen Ursprung, welcher sich dann aber in zwei Regenbögen aufspalten . Es handelt sich dabei um zwei «unabhängige» Regenbögen, die zur selben Zeit entstehen: Zwillingsregenbögen bilden sich, wenn unterschiedlich große Wassertropfen gleichzeitig vom Himmel fallen, etwa, wenn zwei Regenschauer sich vereinen.
Mondregenbogen: Regenbögen können auch in der Nacht vorkommen: Diese Sonderform ist auch als Mondregenbogen bekannt. Als Grundlage dient das Mondlicht statt Sonnenlicht, und auf Grund seiner Lichtschwäche erscheint dieser Regenbogentyp meist weiss statt farbig.
Nebelbogen: Statt bei Regen, kann ein Regenbogen auch bei Nebel entstehen – der sogenannte Nebelbogen. Da die Wassertropfen mit kleinerem Durchmesser als 50 Mikrometer das Sonnenlicht nicht in ihre farbigen Bestandteile zerlegen kann, erscheint dieser Regenbogentyp weiss.
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