Gister, 10 december, weer eens even het Easter Skar in geweest met natuurlijk een bezoekje aan de kijkhut Skiere Goes. Wat betreft de vogels was het erg rustig, alleen ver weg wat eenden en ganzen. Het weer zorgde voor wat spektakel, tijdens een felle bui openbaarde zich een prachtige regenboog. Op gegeven moment was de boog erg dichtbij, zelfs voor het wateroppervlak is hij nog te zien. Ik schat de afstand op zo’n 150 meter.
En nu is het dus ook duidelijk dat die pot met goud een fabeltje is, hij staat er NIET. En voor de grapjassen onder u, het is daar heel ondiep, de pot staat dus ook niet onder water.
Voor wie meer wil weten over het verschijnsel regenboog; hieronder een beschrijving uit Wikipedia.
Een regenboog ontleent zijn naam aan zijn verschijnen bij regen, maar ook in een wolk van waterdruppels van een waterval, tuinslang of fontein en soms boven de branding in zee kan men een regenboog zien. Vanuit een vliegtuig of van een bergtop kan een regenboog als een cirkel zichtbaar zijn (zie Cirkelvormige regenboog hieronder), wanneer geen horizon in de weg zit. Het licht wordt weerkaatst en gebroken tot een spectrum van de primaire kleuren, die in elkaar overlopen.
Het middelpunt van de boog staat gezien vanuit de waarnemer lijnrecht tegenover de zon, en bevindt zich dus per definitie onder de horizon. Waarnemer en boog vormen samen een denkbeeldige kegel met de waarnemer op de punt van de kegel en de regenboog langs de boogrand van het grondvlak van de kegel. De boog heeft binnen de kegel een halve tophoek van ongeveer 42 graden; de breedte van de kleurenband van rood tot violet is circa 2 graden.
De kleuren van de regenboog worden traditioneel benoemd als (van buiten naar binnen): rood , oranje , geel , groen , blauw , indigo en violet . De volgorde kan onthouden worden als ROGGBIV. Uiteraard is er in werkelijkheid een continue verdeling van kleuren, die naadloos in elkaar overgaan en niet scherp te onderscheiden zijn.
Door meervoudige weerkaatsing van het licht in de waterdruppels is buiten de eerste regenboog soms een fletsere bijregenboog te zien met de kleuren in omgekeerde volgorde (zie Dubbele regenboog hieronder).
Verklaring
Een regenboog wordt veroorzaakt door breking en weerkaatsing van zonlicht in waterdruppels. Deze zweven of vallen vrij en hebben dankzij hun oppervlaktespanning een bolronde vorm. Het licht breekt bij het binnengaan van een druppel, weerkaatst aan de achterkant van de druppel, en treedt na nog een breking aan de voorzijde uit. De verschillende kleuren in het witte zonlicht breken onder verschillende hoeken, wat een spectrumoplevert. De waterdruppel werkt dus tegelijk als een spiegel en een prisma.
Stralengang[bewerken]
Weg van een zonnestraal in een regendruppel
De (primaire) boog is het gevolg van zonnestralen die in een bolvormige waterdruppel binnendringen, gebroken en volledig gereflecteerd worden, waarna ze weer uittreden en daarbij ook weer gebroken worden.
Als {\displaystyle \alpha } de hoek met de normaal is bij intreden en {\displaystyle \beta } de hoek met de normaal na breking, geldt volgens de brekingswet van Snellius:
- {\displaystyle {\frac {\sin(\alpha )}{\sin(\beta )}}=n(\lambda ),}
waarin {\displaystyle n(\lambda )} de brekingsindex van water is, die nog afhankelijk is van de golflengte {\displaystyle \lambda }.
Een deel van de invallende bundel zal aan de grens van water en lucht teruggekaatst worden en weer een deel daarvan zal na breking uittreden. Uit de symmetrie van de stralengang volgt dat de hoek {\displaystyle \gamma } tussen de in- en de uittredende bundel gelijk is aan:
- {\displaystyle \gamma =4\beta -2\alpha =4\arcsin({\tfrac {1}{n}}\sin(\alpha ))-2\alpha ,}
met een maximum voor
- {\displaystyle {\frac {{\rm {d}}\gamma }{{\rm {d}}\alpha }}={\frac {4\cos(\alpha )}{\sqrt {n^{2}-\sin ^{2}(\alpha )}}}-2=0,}
dus voor
- {\displaystyle \sin(\alpha )={\sqrt {\frac {4-n^{2}}{3}}}.}
Met de brekingsindex {\displaystyle n\approx 1{,}33} voor water, volgt {\displaystyle \gamma \approx 42^{\circ }}. Omdat de uittredende stralen in de buurt van het maximum dichter bij elkaar liggen, wordt de regenboog waargenomen onder deze hoek. Bij grotere hoeken is er geen weerkaatst licht, zodat de hemel buiten de boog donkerder lijkt.
Brekingshoek
Afhankelijk van de brekingsindex van de lucht-waterovergang breekt het licht onder verschillende hoeken. Dit heet dispersie of kleurschifting. De grootte van de druppel speelt hier geen rol. Omdat de brekingsindex voor elke kleur verschilt, vallen de kleuren uiteen in deelbogen. Zeewater heeft een grotere brekingsindex dan zoet water (de waarde is 0,007 meer[1]). Een regenboog in verstoven zeewater heeft daardoor een halve kegeltophoek die 0,8 graden kleiner is dan bij een regenboog door regenwater.[2]
| Kleur | Golflengte (nanometer) | Brekingsindex van zoet water | Hoek in eerste boog (graden) | Hoek in tweede boog (graden) |
|---|---|---|---|---|
| Rood | 650 | 1,3318 | 42,25 | 50,58 |
| Geelgroen | 550 | 1,3344 | 41,64 | 51,68 |
| Blauw | 450 | 1,3411 | 40,91 | 52,99 |
Plaats
De regenboog is altijd recht tegenover de zon te zien, dus met de zon in de rug van de waarnemer. Dit komt door de weerkaatsing van het licht in de waterdruppels. De waarnemer staat op één lijn met de zon en het middelpunt van de regenboog. De plaats van de regenboog is daarmee voor iedere positie van een waarnemer verschillend.
Cirkelboog
De regenboog is rond doordat de waarnemer het gebroken licht alleen kan zien van druppels langs de denkbeeldige rand van de kegel met een halve tophoek van ongeveer 42 graden (zie figuren). Dit is de hoek tussen het invallende en uittredende zonlicht in elke druppel die bijdraagt aan de regenboog. Druppels op plaatsen buiten de regenboog breken en reflecteren het licht in dezelfde hoek, maar hun licht bereikt de waarnemer niet. Daardoor lijkt de regenboog met de waarnemer mee te bewegen als deze zich verplaatst.
Tijdstip
Aangezien voor een regenboog zonlicht en regen nodig zijn, is de kans op regenbogen het grootst bij buiig weer, wanneer buien en opklaringen elkaar afwisselen. Vaak zijn slechts stukken van de boog te zien, doordat zich niet overal waar de regenboog zich zou kunnen voordoen, druppels of zonlicht bevinden.
De grootste regenbogen zijn te zien wanneer de zon laag aan de hemel staat, dus ’s ochtends vroeg of aan het einde van de middag. Hoe dichter de zon bij de horizon staat, hoe meer van de regenboog te zien is. Staat de zon vlak bij de horizon, dan vormt de regenboog nagenoeg een halve cirkel. Overdag, wanneer de zon hoger aan de hemel staat, is hooguit een deel van de cirkel te zien. Hoe hoger de zon, des te lager staat de regenboog en des te kleiner is de cirkelboog die boven de horizon uitsteekt, om bij een zonnehoogte groter dan 42 graden geheel te verdwijnen.
Vanuit een vliegtuig of hoog gebouw kan het gedeelte van de regenboog dat zich onder de horizon bevindt worden waargenomen, dat samen met het bovenste gedeelte een volledige cirkel vormt: zie Cirkelvormige regenboog hieronder.
Felheid en banden door druppelgrootte
Afhankelijk van de omstandigheden kan de intensiteit van de kleuren van de regenboog nogal verschillen, evenals de breedte van de kleurbanen. De kleurintensiteit en de breedte van de boog zijn afhankelijk van de grootte van de regendruppels.[3] Grote druppels (met een middellijn van ongeveer 0,5 – 2,0 mm) geven een smalle regenboog met doorgaans intense kleuren. Hoe kleiner de druppels worden (ongeveer 0,5 – 0,01 mm), hoe meer de regenboog in een mistboog verandert: de kleuren worden fletser, de banden breder en de overtallige bogen geprononceerder.[4]
Herman Troost Weblog 