Regnbue. Av . CC BY 3.0

regnbue

Regnbue
Regnbue ved Tysfjord
Regnbue Tiltvik
Lisens: CC BY NC SA 3.0

Artikkelstart

Regnbue er et fargefenomen på himmelen. Du kan se en regnbue når du står med sola i ryggen og ser mot en regnbyge. Du kan også se regnbuer i spruten fra en vannslange eller fontene, eller i fossefall og sjøsprøyt.

At en regnbue er et optisk fenomen betyr at den ikke er en faktisk ting – det er noe som oppstår når forholdene er riktige, altså at sol skinner på vanndråper i lufta, og at du som ser den står på riktig sted. To personer som står ved siden av hverandre vil se hver sin regnbue, som oppstår i forskjellige vanndråper. Og hvis du flytter deg, vil regnbuen oppstå i stadig nye regndråper. Det er derfor umulig å gå til «enden» av regnbuen.

Hvordan en regnbue oppstår

Kort fortalt trenger du sollys og vanndråper for å se regnbuer på himmelen. I tillegg må du stå slik at du har vanndråpene foran deg og sola bak deg. Sollyset treffer og går inn i vanndråpene hvor de blir sendt tilbake og ut i lufta igjen. På veien blir lyset delt opp i de ulike fargene og vi kan se en regnbue.

Når lys går fra luft til vann sier vi at det brytes. Fordi tettheten i luft og vann er forskjellig (vann er tettere enn luft), vil farten til lyset endre seg når lyset treffer vann – det vil bremses. Det gjør at lyset endrer litt retning.

Sollys, eller synlig lys, består av mange farger. De ulike fargene har ulike bølgelengder. Fiolett har den korteste bølgelengden av synlig lys og er den delen av lyset som brytes mest. Rødt har den lengste bølgelengden og brytes minst. De ulike fargene i lyset vil altså endre retning i litt ulik grad – de vil ikke alle bremses like mye når de treffer vann. Derfor deles lyset opp i de ulike fargene når det brytes i overgangen fra luft til vann.

Lyset inne i vanndråpen blir reflektert av bakveggen i vanndråpen før det igjen brytes på vei ut av vanndråpen. Når lysstrålene forlater vanndråpene kan vi se en regnbue.

Dobbel regnbue

Av og til kan du se to regnbuer. Dette kaller vi en komplett regnbue. Det vil si at den består av en hovedregnbue, eller en indre regnbue, og en ytre regnbue over hovedregnbuen. Den ytre regnbuen, eller sekundærregnbuen, er svakere i fargene og kan også være mer fragmentert.

I hovedregnbuen er rekkefølgen av fargetoner utenfra og innover: rødt, gult, grønt, blått og fiolett. Det er stor variasjon i størrelsen og styrken til de enkelte båndene. Sekundærregnbuen har farger i omvendt rekkefølge.

Hovedregnbuen formes av lys som er reflektert én gang inne i vanndråpene, mens sekundærbuen kommer fra lys som er reflektert to ganger inne i vanndråpene. Lyset som blir reflektert to ganger vil sendes ut av dråpen i ei anna retning enn lyset som blir reflektert bare en gang. Det betyr at lyset forlater vanndråpen i ulike vinkler – omtrent 42° fra sentralaksen (aksen som går fra sola gjennom øynene til deg som ser på) for lyset som reflekteres en gang og omtrent 51° for lyset som reflekteres to ganger. Derfor oppstår den sekundære regnbuen over hovedregnbuen.

For hver refleksjon inne i vanndråpen vil det være litt lystap. Ikke alt lyset blir reflektert, noe av lyset vil i stedet bli brutt ut av vanndråpen når det treffer bakveggen. For hver refleksjon blir altså lyset litt svakere. Derfor er sekundærregnbuen svakere i fargene enn hovedbuen.

Lyset kan reflekteres mange ganger inne i vanndråpene, men fordi det er lystap i hver refleksjon, vil tertiærregnbuer (hvor lyset blir reflektert tre ganger) og regnbuer av enda høyere orden være så lyssvake at de er veldig vanskelige å se.

Regnbuens geometri

Øverst ser vi ei skisse av regnbuesystemet som viser hvordan solstråler treffer vanndråper, blir reflektert og sendes tilbake mot personen som ser på. Banen til en rød og en fiolett fargestråle er vist fra både hovedregnbuen og sekundærregnbuen. Retninga fra sola gjennom personens øyne er regnbuesystemet sin sentralakse. Den stipla linja viser sentralaksen og regnbuene sitt sentrum.

Nederst ser vi reiseveien for en primær og en sekundær rød lysstråle gjennom en vanndråpe. Til høyre blir lysstrålen reflektert én gang inne i vanndråpen. Det er denne som gir det røde fargebåndet i hovedregnbuen, som har en vinkel på cirka 42° til sentralaksen. Til venstre blir lysstrålen reflektert to ganger inne i vanndråpen og gir det røde fargebåndet i sekundærregnbuen med en vinkel på cirka 51° til sentralaksen.

Av /Store norske leksikon ※.
Deler av regnring tatt fra London Eye i London. Jo høyere opp du står, jo mer av regnbuen kan du se. Fra fly, fjell og høye bygninger og konstruksjoner kan du se ned på vanndråpene som reflekterer sollyset, og dermed være heldig og se hele regnbuen (regnringen) og ikke bare deler av den.

Regnbuen er sentrert omkring en akse fra sola gjennom øyet til den som ser regnbuen. Denne aksen kaller vi sentralaksen. Regnbuens sentrum ligger derfor like lavt under horisonten som sola står over den. Det vil si at en hel regnbue faktisk er en hel sirkel – en regnring.

Hvor mye av regnbuen du ser kommer an på hvor høyt sola står. Jo lavere sola står på himmelen, jo mer ser du av regnbuen. Ved morgen- eller kveldssol kan du fra bakken se regnbuen som en halvsirkel.

Hvor mye av regnbuen du ser kommer også an på perspektivet ditt. Jo høyere opp du står, jo mer av regnbuen kan du se, og hvis du er på en fjelltopp eller i et fly slik at du ser ned på vanndråpene vil du kunne se hele regnringen.

Størrelsen til vanndråpene påvirker ikke selve geometrien til regnbuen, men små vanndråper (som i for eksempel tåke) vil spre lyset mye mer enn store dråper. Når lyset spres mye vil vi ikke se de enkelte fargene hver for seg og regnbuen vil se nesten hvit ut (les mer om tåkebue).

Overtallige regnbuebånd

Regnbue med overtallige regnbuebånd på Hawaii. Du kan også se sekundærbuen.

Innenfor det fiolette fargebåndet til hovedregnbuen kan du noen ganger se flere smale fargebånd. De er ofte svakt lilla, rosa og grønt. Disse kaller vi overtallige bånd. Hvorfor disse oppstår er vanskelig å forklare enkelt, men det har med interferens og bølgeegenskapene til lys å gjøre. Jo mindre vanndråpene er, jo tydeligere blir de overtallige båndene.

Alexanders bånd

Regnbue. Vi ser de to buene og hvordan området utenfor hovedregnbuen er mørkere enn det innenfor (Alexanders bånd).
Regnbue på Jæren.
Av .
Lisens: CC BY 3.0

Området mellom hovedregnbuen og sekundærregnbuen er mørkere og kalles fra gammelt av «Alexanders bånd», oppkalt etter Alexander fra Afrodisias som beskrev dette rundt år 200.

Området er mørkere fordi det ikke blir kasta brutt lys mot deg som ser regnbuen utenfor de røde båndene i hovedregnbuen og i sekundærregnbuen. Lysstråler som blir reflektert en gang inne i vanndråpene er enten med på å forme hovedregnbuen eller med på å lyse opp området innenfor hovedbuen. Lysstråler som blir reflektert to ganger inne i vanndråpene bidrar enten til å forme sekundærregnbuen eller til å lyse opp området utenfor sekundærbuen.

Sagt på en annen måte, regndråper som ligger i området mellom buene og som ligger langs synslinja til deg som ser regnbuen vil ikke sende lys mot øyet ditt, og derfor ser himmelen mørkere ut der.

Månebue

Hvis du er heldig kan du også se regnbuer om kvelden når månen er oppe. Da er det lyset fra månen som brytes og reflekteres i regndråpene. Fordi lyset fra månen er mye svakere, er månebue et sjeldent syn. Den vil også framstå som en nærmest hvit bue for oss fordi lyset er for svakt til at øynene våre kan oppfatte fargene.

Symbolikk

Regnbuen er et symbolladet naturfenomen. I jødisk mytologi står regnbuen som Herrens bekreftelse på at han ikke flere ganger skal forstyrre naturens orden. Dette kan sees i sammenheng med at regnbuen representerer en geometrisk-romlig orden i et beveget kaos. I norrøn mytologi skildres regnbuen som en bro mellom menneskenes og æsenes verden.

Romantikkens ledende tyske maler Caspar David Friedrich malte regnbuen som en bro mellom forskjellige naturriker og mellom menneske og natur.

Slike symbolske bilder får mening når man tar i betraktning at regnbuen er et naturbetinget, men ikke lokaliserbart fenomen, bare synlig for et seende øye. De utbredte folkelige forestillinger om en skjult gullskatt under regnbuens fot peker i samme retning.

Les mer i Store norske leksikon

Eksterne lenker

Kommentarer

Kommentaren din publiseres her. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan.

Du må være logget inn for å kommentere.

eller registrer deg