Regenbogen: Wie Sie Sich Bilden Und Wie Man Sie Sieht

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Wassertropfen brechen das sonnenlicht. Entschuldigung, hier gibt es kein gold.

Morgen war der St. Patrick's Day. Ich dachte, es wäre interessant, sich mit einem der populären Mythen dieses Tages über ein schönes atmosphärisches Phänomen zu beschäftigen: den Regenbogen.

Die Legende besagt, dass am Ende jedes Regenbogens ein Kobold sitzt, der als nicht mehr als zwei Meter groß beschrieben wird. Kobolde verbringen angeblich ihre ganze Zeit mit der Herstellung von Schuhen, und die Legende besagt, dass, wenn Sie Ihren Blick lange genug auf sie gerichtet halten können, sie gezwungen sind, den Verbleib ihres Goldschatzes aufzudecken. Die Idee, dass sich am Ende des Regenbogens ein Topf mit Gold befindet, stammt irgendwo im alten Europa.

In meiner mehr als 30-jährigen Karriere als Broadcast-Meteorologe habe ich viele Regenbogen gesehen, aber bisher habe ich noch keinen Kobold gefunden... oder einen Goldschatz für diese Angelegenheit. Das farbenfrohe Schauspiel allein hat sicherlich über Generationen hinweg viele ähnliche Legenden und Anekdoten hervorgebracht.

Der Bibel zufolge ist der Regenbogen ein Zeichen für Gottes Versprechen an die Menschheit, dass er die Erde niemals mehr überfluten wird. In der Tat zeigen Regenbogen oft an, dass der Regen vorüber ist. Im Allgemeinen ist es sonnig, wenn Sie einen Regenbogen sehen, aber Regenwolken (normalerweise Cumulonimbus) sind nur einen Katzensprung entfernt.

Um einen Regenbogen zu sehen, benötigt man zwei Zutaten: Sonnenlicht und Regentropfen.

Prisma von Wasser

Sonnenlicht ist eine Mischung aus Farben. Wenn es durch ein Glasprisma tritt, wird ein Teil des Lichts mehr als andere Abschnitte gebogen oder gebrochen. Das aus dem Prisma austretende Licht breitet sich in ein kontinuierliches Farbband aus, das Spektrum genannt wird. Die Farben reichen von Rot, das am wenigsten gebogen ist, über Orange, Gelb, Grün und Blau bis hin zu Violett, das am meisten gebogen ist.

Und so wie Sonnenlicht, das durch ein Prisma fällt, gebogen wird, so ist auch Sonnenlicht, das durch Wassertropfen geht. Dies erzeugt ein atmosphärisches Sonnenspektrum am Himmel, das alle sehen können: ein Regenbogen.

Ein Regenbogen ist einfach eine Gruppe kreisförmiger oder nahezu kreisförmiger Farbbögen, die als großer Bogen im Himmel erscheinen. Die Regentropfen wirken wie Miniaturprismen, brechen oder brechen Sonnenlicht in verschiedene Farben und reflektieren es, um das Spektrum zu erzeugen.

Regenbögen sind häufig nach einem Regensturm zu sehen. Sie kommen, wenn das Sonnenlicht durch Regenwolken bricht.

Mit einem Gartenschlauch können Sie sich einen künstlichen Regenbogen erstellen. Stehen Sie einfach mit dem Rücken zur Sonne und stellen Sie den Schlauch auf einen feinen Strahl. Regenbögen können auch gegen das Sprühen eines Wasserfalls gesehen werden.

Ein einzelner oder primärer Regenbogen hat an der Außenseite oder an der Oberseite des Bogens Rot und an der Innenseite Blau. Normalerweise entspricht der Radius des Bogens etwa einem Viertel des sichtbaren Himmels oder 42 Grad zum Rot. Wenn es in der Nähe Duschen gibt, blicken Sie einfach in einen 42-Grad-Winkel von Ihrem Schatten in den Himmel gegenüber der Sonne. Wenn es einen Regenbogen gibt, wird es dort sein.

Der Primärbogen ist auf Licht zurückzuführen, das in den oberen Teil der Tropfen eindringt und nach einer inneren Reflexion austritt. Daher ist dieser Bogen immer heller als der Sekundärbogen, wo das Sonnenlicht in Regentropfen zweimal reflektiert wird.

Manchmal bildet sich ein Sekundärbogen außerhalb des Primärteils. Es wird schwächer, die Farben werden umgekehrt: innen rot, außen violett. Der sekundäre Regenbogen bildet sich in einem Winkel von 51 Grad zu Ihrem Schatten. es ist immer schwächer und verschwindet meistens schneller als das primäre.

Der Bereich zwischen den beiden Bögen erscheint relativ dunkel, da ihm sowohl die einmal als auch die zweimal reflektierten Strahlen fehlen.

Es gibt sogar Beweise für einen dritten oder tertiären Regenbogen, der in seltenen Fällen beobachtet wurde, und einige Beobachter haben sogar berichtet, dass sie vierfache Regenbogen gesehen haben, bei denen ein schwacher äußerster Bogen ein plätscherndes und pulsierendes Aussehen hatte.

Snell oder Descartes?

Wir können nicht mit absoluter Sicherheit genau sagen, wer als erster die richtige Erklärung für die Ursachen von Regenbogen gegeben hat, obwohl dem Franzosen René Descartes (1596-1650), einem Philosophen und Schriftsteller, der formell und systematisch verfasst wurde, die Anerkennung zuteil wird Diskussion zu diesem Thema in einem Anhang zu seinem berühmten Werk "A Discourse On Method" von 1637.

Descartes hat angeblich eine genaue Berechnung der Wege durchgeführt, die die Lichtstrahlen an verschiedenen Stellen durch eine Glaskugel aus Wasser nahmen (einen Regentropfen simulierend), wodurch ihre Brechungswinkel bestimmt wurden; Es war die Lösung eines mathematischen Problems, das sich den Wissenschaftlern seit zwei Jahrtausenden entzogen hatte und der Schlüssel zur Erklärung des Phänomens des Regenbogens war.

Beachten Sie aber, dass ich sagte, dass Descartes "angeblich" diese Berechnung vorgenommen hat. Wie sich herausstellte, hatte Willebrord Snell, ein niederländischer Astronom und Mathematiker, 16 Jahre vor Descartes 'Dissertation zu diesem Thema das mathematische Gesetz der Brechung entdeckt. Snell veröffentlichte seine Ergebnisse jedoch nicht und starb 1626. Dann, etwa 80 Jahre später, nachdem Snells Notizen entdeckt worden waren, kam es zu Kontroversen, als einige Descartes beschuldigten, Snells Manuskript irgendwie gesehen zu haben und seine Erkenntnisse für sich genommen zu haben.

Das Endergebnis war, dass im Westen, insbesondere in den englischsprachigen Ländern, das Gesetz der Lichtbrechung als Snell-Gesetz bekannt wurde, während es in Frankreich als Descartes-Gesetz bezeichnet wurde.

Descartes hat zwar erklärt, was ein Regenbogen ist, aber er hätte es wirklich nicht ohne diese Berechnungen für die Lichtbrechung tun können. Aber ob er oder Snell für diesen Teil der Erklärung vollständig gutgeschrieben werden können, wissen wir vielleicht nie.

Wo und wann zu suchen

Seeleute wissen seit langem, dass Regenbogen zur Vorhersage des Wetters verwendet werden können.Im Allgemeinen bewegen sich Schauer und Gewitter von Westen nach Osten und bestätigen damit das alte Sprichwort:

Regenbogen am Morgen, Seemannswarnung; Regenbogen in der Nacht, Seemannsfreude

Am Morgen ist die Sonne im Osten; Um einen Regenbogen zu sehen, muss man nach Westen schauen, wo es regnet. Da das Regenwetter normalerweise aus dem Westen kommt, warnen Sie die Warnung vom Morgenregenbogen. In der Nacht (naja, eigentlich eher am späten Nachmittag, aber "Nachmittag" reimt sich nicht auf "Freude"), die Sonne steht am westlichen Himmel. Nach einem Regen oder Gewitter zieht es sich normalerweise nach Osten zurück, wo Sie Ihren Regenbogen sehen werden.

Und weil am späten Nachmittag häufiger Schauer als am frühen Morgen auftritt, sind Regenbogenbeobachtungen am späten Nachmittag weitaus häufiger als am Morgen, weshalb das Auftreten eines Regenbogens in der Regel mit der Verbesserung des Wetters einhergeht.

Wenn die Sonne untergeht oder steigt, ist ein voller Halbbogen zu sehen. Wenn die Sonne 42 Grad oder mehr über dem Horizont liegt, können Sie keinen Regenbogen sehen, da er unterhalb des Horizonts liegt.

Ihre geballte Faust, die auf Armlänge gehalten wird, entspricht ungefähr 10 Grad; Wenn sich die Sonne ungefähr "vier Fäuste" über dem Horizont befindet, sehen Sie keinen Regenbogen.

Die einzige Möglichkeit, einen Regenbogen zu dieser Zeit zu sehen, wäre von einem Flugzeug oder vom Gipfel eines hohen Berges. Ein Flugzeug würde die beste Gelegenheit bieten, einen 360-Grad-Regenbogen zu sehen, der auf den Boden projiziert wird, aber das ist ein Anblick, den nur wenige zu sehen gewillt waren.

Andere Arten von Regenbogen

Eine andere Art von Bogen, rot oder rot und grün, kann bei primären und sekundären Bögen auftreten. Gelegentlich sind mehrere Farbbänder nur im Primärregenbogen zu sehen. Diese zusätzlichen Bänder sind als überzählige Regenbogen bekannt und wurden 1803 vom britischen Wissenschaftler Thomas Young erklärt, als er erkannte, dass Licht aus Wellen bestand. Sie sind auf die Beugung (Ablenkung) von Licht zurückzuführen.

Wie wir gesehen haben, werden die meisten Regenbögen durch Sonnenlicht verursacht und tagsüber gesehen, aber gelegentlich können wir durch einen Blick auf einen Mondbogen belichtet werden, der durch einen vollen oder fast vollen Mond verursacht wird. Mondbögen werden am häufigsten auf tropischen Inseln gesichtet, beispielsweise in der Karibik, wo lokalisierte Duschen bis in die Nacht andauern können. Die meisten Leute berichten, dass sie weiß sind, aber Robert Greenler, der für seine populären Vorträge über optische Phänomene bekannt ist, vermutet, dass dies ein physiologischer Faktor ist. Er weist darauf hin, dass das Auge bei geringer Beleuchtungsstärke seine Farbempfindlichkeit verliert, so dass ein normaler, mehrfarbiger Bogen weiß erscheint. In der Tat zeigen Fotos von Mondbögen Farben, aber für den Fotografen waren sie weiß.

Betrachten Sie schließlich diesen kleinen (goldenen?) Nugget: Keine zwei Personen, obwohl sie nebeneinander stehen, sehen immer denselben Regenbogen. Warum? Nun, weil die Regentropfen ständig in Bewegung sind, ändert sich das Aussehen ständig und der Bogen ist ein Kreisbogen, dessen Mittelpunkt auf der Linie liegt, die sich von der Sonne bis zum Auge des Betrachters erstreckt. Da die Augen von zwei Personen nicht gleichzeitig denselben Platz im Weltraum einnehmen können, sieht jeder Beobachter einen anderen Regenbogen.

Denken Sie daran: Jedes Mal, wenn Sie einen Regenbogen sehen, ist er auf seine eigene spektakuläre Weise einzigartig!

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