Verschil binnen en buiten regenboog

  • Martin E. van Doornik

    Even een vraag over de regenboog: hoe komt het dat de lucht binnen de regenboog lichter gekleurd is dan de lucht buiten de regenboog? Immers, wij hebben vaak met het weer te maken. Hier een foto bij de IKEA in de Zweedse stad Göteborg genomen, met m'n vrouw bij onze gehuurde bestelwagen:

  • Job

    Hier vind je het antwoord op alle mogelijke regenboog vragen:

    http://www.weerfotografie.nl/technieken.php?cat=optisch&pagina=regenboogvragen

  • Martin E. van Doornik

    Bedankt Job, wat een prachtig uitleg! Ik heb wel eens een compleet ronde regenboog gezien, maar dan vanuit een vliegtuig….

  • Jaap van Driel

    Dat is een heel klassieke waarneming, Martin.

    Kort door de bocht is het zo, dat het licht van de zon (altijd achter de waarnemer) op een regenbui (altijd vóór de waarnemer) valt en dat de lichtstralen de waterdruppels binnendringen, daarbij gebroken worden, vervolgens een paar keer in de druppel weerkaatst worden en ten slotte de binnenkant zo raken dat ze weer kunnen uitttreden - ongweveer in de richting van de waarnemer. De hoeken van breking hangen af van het materiaal (hier altijd lucht en water) EN van de kleur (golflengte) van het licht.

    Het rode deel van het witte zonlicht doorloopt een bolletje water dus anders dan het violette deel. Zover de regenboog zelf. (waar geen regenbui is, is ook geen regenboog).

    De hoek zon-oog-boog is dus kleurafhankelijk; de cirkelboog is de doorsnijding van een kegel met de punt in het oog en de achtergrond als snijvlak.

    De helderheid van de regenboog is afhankelijk van de druppelgrootte; er is een optimum. Heel klein: een wazige boog; zeer groot: minder helder. De schijnbare helderheid hangt ook nog af van de donkerte van de achtergrondlucht.

    Licht dat de druppel tweemaal rondgaat veroozaakt de secundaire regenboog: (met de omgekeerde kleurvolgorde - is op je foto ook een beetje te zien). Bij die tweede boog is de lichtere achtergrond aan de buitenkant te zien!

    Een deel van het rondlopende licht blijft ook na twee rondjes door de druppel daar nog binnen en komt onder nog weer andere hoeken naar buiten. Uit de geometrie van een en ander volgt dan dat het restlicht allemaal uit de druppels komt zó dat het van binnen de regenboogcirkel valt. Dit is een gevolg van de meetkunde van al die gebroken lichtstralen.

    Dikke kans dat er in wikipedia wel een duidelijk schematisch plaatje staat; anders wordt het googlen in de weerkundige webstekken.

    Als de brekingsindex anders is (ijskristallen, sneeuwvlokken) is de stralenloop ook anders. Dan zit de cirkel niet tegenover de lichtbron, maar aan dezelfde kant (eromheen). Dan zie je een kring om de zon (of de maan).

    Alle brekingsverschijnselen anders dan de regenboog vat men samen onder de benaming halo's. De bijzonnen zijn daar voorbeelden van (vage vlekken met regenboogachtige kleuren) horizontaal links en rechts van de zon (door ijskristallen in de koude bovenlucht). Ze zijn vaak te zien, zowel overdag (nadering van een warmtefront) als bij zonsondergang. Eén keer gezien en je ziet ze elke week wel een keer.

    Omdat de brekingsindex van ijskristallen verschilt per asrichting van de kristallen en de vorm van de kristallen zijn er halo's in allerhande grootten en plaatsen aan de hemel te zien.

    De altijd aanwezige troebeling in ons oog veroorzaakt door verstrooiing ook kleine lichtkringen om een sterke lichtbron. Idem bijvoorbeeld autolampen in de mist (tegenlicht); een wat vervuilde bril maakt het allemaal nog kleurrijker…

    ::: Jaap >>>

  • Martin E. van Doornik

    Deze foto van een prachtige halo maakte ik (met zonnebril voor de lens) in Ontario, Canada, tijdens mijn lange fietstocht van Toronto naar British Columbia. Men zegt dat een halo een voorbode op regen zou kunnen zijn, maar ik heb daar nog dagenlang van zonnig weer genoten!