Rainbows: How They Form & How to See Them

morgen omdat het Saint Patrick ‘ s Day is, dacht ik dat het interessant zou zijn om stil te staan bij een van de populaire mythes van deze dag over een prachtig atmosferisch fenomeen: de regenboog.

volgens de legende zit aan het einde van elke regenboog een kabouter, beschreven als niet meer dan 2 voet lang. Kabouters besteden vermoedelijk al hun tijd druk aan het maken van schoenen, en de legende zegt dat als je je blik lang genoeg op hen gefixeerd kunt houden dat ze gedwongen zijn om de verblijfplaats van hun pot met goud te onthullen. Het idee dat er een pot met goud te vinden is aan het einde van de regenboog ontstond ergens in het oude Europa.

in mijn 30-plus-jaar-carrière als uitgezonden meteoroloog, heb ik veel regenbogen gezien, maar heb nog geen kabouters gevonden … of een pot met goud. Maar het kleurrijke spektakel op zich heeft zeker vele soortgelijke legendes en anekdotes gegenereerd door de generaties heen.Volgens de Bijbel is de regenboog Het teken van Gods belofte aan de mensheid dat hij nooit meer de aarde zal overspoelen. Regenbogen geven inderdaad vaak aan dat de regen voorbij is. Over het algemeen is het zonnig als je een regenboog ziet, maar regenwolken (meestal cumulonimbus ) zijn slechts een korte afstand verwijderd.

om een regenboog te zien heb je twee ingrediënten nodig: zonlicht en regendruppels.

prisma van water

zonlicht is een mengsel van kleuren. Wanneer het door een glazen prisma gaat, wordt een deel van het licht meer gebogen of gebroken dan andere delen. Licht dat het prisma verlaat verspreidt zich in een continue band van kleuren die een spectrum wordt genoemd. Kleuren gaan van rood, dat het minst gebogen is, door oranje, geel, groen en blauw helemaal naar violet, dat het meest gebogen is.

en net zoals het zonlicht dat door een prisma gaat gebogen is, zo ook het zonlicht dat door waterdruppels gaat. Dit produceert een atmosferisch zonnespectrum aan de hemel dat iedereen kan zien: een regenboog.

een Regenboog is gewoon een groep van cirkelvormige of bijna cirkelvormige bogen van kleur die verschijnen als een enorme boog in de hemel. De regendruppels werken als miniatuur prisma’ s, breken of breken zonlicht in verschillende kleuren en reflecteren het om het spectrum te produceren.

regenbogen worden vaak gezien na een regenbui. Ze komen als het zonlicht door regenwolken breekt.

u kunt een kunstmatige regenboog voor uzelf maken met een tuinslang. Ga gewoon met je rug naar de zon en stel de slang in op een fijne spray. Regenbogen zijn ook te zien tegen de Nevel van een waterval.

een enkele of primaire regenboog heeft Rood aan de buitenkant of bovenkant van de boog en blauw aan de binnenkant. Meestal is de straal van de boog gelijk aan ongeveer een vierde van de zichtbare hemel, of 42 graden, tot het rood. Als er buien in de buurt zijn, kijk dan gewoon in het deel van de hemel tegenover de zon onder een hoek van 42 graden vanuit je schaduw; als er een Regenboog is, dan zal die daar zijn.

de primaire boog is het gevolg van licht dat het bovenste deel van de druppels binnenkomt en na één interne reflectie weerkaatst, zodat deze boog altijd helderder is dan de secundaire boog waar het zonlicht tweemaal wordt gereflecteerd binnen regendruppels.

soms vormt een secundaire boog zich buiten de primaire boog. Het zal zwakker zijn, met de kleuren omgekeerd: rood aan de binnenkant, violet aan de buitenkant. De secundaire regenboog vormt zich onder een hoek van 51 graden vanuit je schaduw; het is altijd zwakker en verdwijnt meestal sneller dan de primaire.

het gebied tussen de twee bogen lijkt relatief donker, omdat het zowel de eenmaal-als de tweemaal gereflecteerde stralen volledig mist.

er is zelfs bewijs voor een derde of tertiaire regenboog die bij zeldzame gelegenheden is waargenomen, en enkele waarnemers hebben zelfs gemeld viervoudige regenbogen te hebben gezien waarin een dim buitenste boog een golvend en pulserend uiterlijk had.

Snell of Descartes?

we kunnen niet met absolute zekerheid precies zeggen wie de eerste persoon was die de juiste verklaring gaf voor wat regenbogen veroorzaakt, hoewel meestal krediet wordt gegeven aan de Fransman René Descartes (1596-1650), een filosoof en schrijver die een formele en systematische discussie over het onderwerp schreef in een bijlage bij zijn beroemde werk, “A Discourse On Method,” in 1637.

Descartes zou een nauwkeurige berekening hebben gemaakt van de paden die lichtstralen op verschillende punten door een glazen bol met water hadden afgelegd (simuleren van een regendruppel) en zo hun brekingshoeken hebben bepaald; het was de oplossing voor een wiskundig probleem dat wetenschappers twee millennia lang had ontweken en was de sleutel tot het verklaren van het fenomeen van de regenboog.

maar merk op dat ik zei dat Descartes “zogenaamd” die berekening maakte. Het bleek dat Willebrord Snell, een Nederlandse astronoom en wiskundige, 16 jaar voor het proefschrift van Descartes over dit onderwerp de wiskundige wet van breking had ontdekt. Snell slaagde er echter niet in zijn bevindingen te publiceren en stierf in 1626. Toen, ongeveer 80 jaar later, nadat Snell ’s aantekeningen werden ontdekt, ontstond er controverse toen sommigen Descartes ervan beschuldigden Snell’ s manuscript te hebben gezien en zijn bevindingen voor zichzelf te hebben genomen.Het eindresultaat was dat in het Westen, vooral in de Engelstalige landen, de wet van de lichtbreking bekend werd als Snell ’s Law, terwijl deze in Frankrijk wordt aangeduid als Descartes’ Law.

dus, hoewel Descartes misschien heeft uitgelegd wat een Regenboog is, had hij het echt niet kunnen doen zonder die berekeningen voor de breking van licht. Maar of hij of Snell volledig kan worden gecrediteerd voor dat deel van de verklaring, zullen we nooit weten.

waar en wanneer te zoeken

zeilers weten al lang dat regenbogen kunnen worden gebruikt om het weer te voorspellen. Over het algemeen bewegen buien en onweer zich van het Westen naar het oosten, waardoor het oude adagium wordt bevestigd:

regenboog in de ochtend, waarschuwing voor zeeman; regenboog in de nacht, genot voor zeeman

‘ s ochtends staat de zon in het Oosten; om een regenboog te zien moet u naar het westen kijken waar het regent. Aangezien regenweer meestal uit het westen komt, neem waarschuwing van de ochtend regenboog. ‘S nachts (nou ja, eigenlijk meer laat in de middag, maar “middag” rijmt niet met “genot”) staat de zon aan de westelijke hemel; nadat een regenbui of onweersbui al aan je voorbij is gegaan, trekt het zich meestal terug naar het oosten, waar je je regenboog zult zien.

en omdat regenbuien in de late namiddag frequenter zijn dan in de vroege ochtend, zijn regenboogwaarnemingen in de late namiddag veel frequenter dan in de ochtend en daarom wordt het verschijnen van een regenboog meestal geassocieerd met het begin van beter weer.

als de zon ondergaat of opkomt, kan een volle halve boog worden gezien. Als de zon 42 graden of hoger boven de horizon staat, kun je geen regenboog zien omdat die onder de horizon zou zijn.

uw gebalde vuist op armlengte is ongeveer gelijk aan 10 graden; dus als de zon ongeveer “vier Vuisten” boven de horizon staat, zie je geen regenboog.

de enige mogelijkheid om een regenboog op dat moment te zien zou zijn vanaf een vliegtuig of vanaf de top van een hoge berg. Een vliegtuig zou de beste kans bieden voor het vangen van het zicht van een volledige 360-graden regenboog geprojecteerd tegen de grond, maar dat is een zicht dat slechts een paar zijn bevoorrecht om te zien.

andere soorten regenbogen

een ander type roodgekleurde boog, of rood en groen, kan verschijnen met primaire en secundaire bogen. Af en toe, verschillende banden van kleur kan worden gezien net binnen de primaire regenboog. Deze extra bands staan bekend als supernumerary rainbows, en ze werden uitgelegd in 1803 door de Britse wetenschapper Thomas Young toen hij zich realiseerde dat licht bestond uit golven. Ze zijn te wijten aan de diffractie (afbuiging) van licht.

zoals we hebben gezien, worden de meeste regenbogen veroorzaakt door zonlicht en worden ze overdag gezien, maar soms worden we beloond door een glimp van een maanboog veroorzaakt door een volle of bijna volle maan. Maanbogen worden het vaakst waargenomen rond tropische eilanden, zoals in het Caribisch gebied, waar lokale buien tot diep in de nacht kunnen aanhouden. De meeste mensen melden dat ze blank zijn, maar Robert Greenler, die bekend staat om zijn populaire lezingen over optische fenomenen, vermoedt dat dit een fysiologische factor is. Bij lage verlichtingsniveaus, wijst hij erop, verliest het oog zijn kleurgevoeligheid, zodat een standaard multihued boog wit lijkt. Foto ‘ s van maanbogen laten inderdaad kleuren zien, maar voor de fotograaf bleek het wit te zijn.

ten slotte, beschouw dit kleine (goud?) nugget: geen twee personen, hoewel ze naast elkaar staan, zien ooit dezelfde regenboog. Waarom? Omdat de regendruppels constant in beweging zijn, verandert het uiterlijk altijd en de boog is een boog van een cirkel waarvan het centrum zich bevindt op de lijn die zich uitstrekt van de zon tot het oog van de waarnemer. Omdat de ogen van twee mensen niet dezelfde plaats in de ruimte op hetzelfde moment kunnen innemen, ziet elke waarnemer een andere regenboog.

onthoud dus: elke keer dat je een regenboog ziet, is het uniek op zijn eigen spectaculaire manier!

  • een glorieuze regenboog boven Antarctica
  • waarom kunnen we het einde van de regenboog niet bereiken?
  • afbeeldingengalerij: wolken lezen

Leave a Reply

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.