Regnbue, iøynefallende fargefenomen på himmelen, synlig når man med solen i ryggen ser mot en lokal regnbyge.

En komplett regnbue består av to systemer av fargede sirkelbuer, en indre hovedregnbue og en ytre, lyssvakere sekundær regnbue. Den sekundære er vanligvis mer fragmentert og ikke alltid synlig.

I hovedregnbuen er rekkefølgen av fargetoner utenfra og innover: rødt, gult, grønt, blått, fiolett, men den relative bredde og styrke av de enkelte båndene varierer meget. I den sekundære regnbuen er rekkefølgen av farger omvendt. Feltet innenfor hovedregnbuen er vanligvis lysere enn feltet mellom hoved- og sekundærbue.

Regnbuen er sentrert omkring en akse fra solen gjennom iakttagerens øye. Regnbuens sentrum ligger derfor like lavt under horisonten som solen står over den. Ved morgen- eller aftensol kan en iakttager som befinner seg i horisontplanet se regnbuen som en halvsirkel. Midt på dagen ser man et mindre segment. Hvis man fra en fjelltopp ser mot en nedenforliggende regnskur, kan regnbuen omfatte mer enn en halvsirkel, eventuelt en fullstendig regnring. Denne kan også vise seg i spruten fra en hageslange eller lav fontene, i fossesprut og sjøsprøyt. Men alltid har hovedregnbuen en vinkelradius på ca. 42° fra aksen gjennom solen og iakttageren. Den sekundære regnbuens vinkelradius er ca. 52°. (Se figur.)

En fullstendig optisk begrunnelse av regnbuen er svært komplisert. Den trekker inn lysets brytning (refraksjon), fargespredning (dispersjon), speiling (refleksjon) og polarisasjon i et kaos av vanndråper. Men ved hjelp av en forenklet modell kan man selv etterprøve visse hovedtrekk i regnbuens teori.

Når lys treffer en kuleformet vanndråpe, vil en del av lyset bli brutt inn i vannkulen. Når det brutte lyset så treffer dråpens bakre innervegg, blir det delvis reflektert, og når det igjen treffer vannkulens innervegg, blir det på ny dels reflektert og dels brutt ut av kulen. Slik fortsetter lyset sin runddans inne i vannkulen, men for hver gang det delvis brytes ut, blir intensiteten av lyset redusert. Hvis man med solen, et stearinlys el.l. i ryggen betrakter et kuleformet legeme av vann, f.eks. en glatt, rund gjennomsiktig mugge fylt med vann, vil man i kulens retning se to bilder av lyskilden. Den dobbelte avbildningen fremkommer som følge av den sammensatte speiling og brytning i kuleflaten. Det ene er et virtuelt bilde som ligger bak vannkulen (i forhold til øyet). Det andre er et reelt bilde som ligger foran kulen. På grunn av dispersjon i vannet oppstår det fargespredning av lyset – begge bilder har randfarger.

Ettersom vi øker vannkulens vinkelavstand fra aksen som går gjennom lyskilden og ens egne øyne, vil bildene i kulen bevege seg mot hverandre. Ved en vinkelavstand fra aksen på ca. 41° begynner de å smelte sammen i et virtuelt-reelt dobbeltbilde, som gjennomløper regnbuens fargefølge inntil de ved ca. 43° forsvinner som et rødt glimt.

Disse to bildene oppstår fra lysets annen brytning ut av vannkulen. I en regnskur er det alle regndråpene som har en tilsvarende vinkel til aksen mellom solen og iakttageren som danner hovedregnbuen.

På tilsvarende måte kan øyet fange opp to bilder fra den tredje brytningen ut av vannkulen. Her finner sammensmeltningen og utslukningen sted mellom ca. 50° og 53,5° fra aksen, og regndråpene med denne vinkelen frembringer den lyssvakere sekundære regnbuen.

Regnbuens fargebånd ligger for iakttageren i bestemte retninger, men uten noen bestemt avstand fra øyet. Hvis vi tenker oss disse retningsstrålene rotert omkring aksen fra solen, oppstår et tynt kjegleskall. Alle vanndråper som bidrar til vårt bilde av regnbuen, ligger innenfor dette kjegleskallet.

I tillegg til at regnbuen ikke har noen bestemt plassering, er regnbuen et optisk fenomen som er betinget av den enkelte iakttager. To personer som står ved siden av hverandre vil se hver sin regnbue, som oppstår i forskjellige regndråper. Og hvis man selv flytter på seg, vil regnbuen oppstå i stadig nye regndråper. Det er derfor umulig å gå til «enden» av regnbuen.

Regnbuens fargebånd kan altså oppfattes som sammenfallende dobbeltbilder av solen. Dersom lyset fra solen hadde vært strengt parallelt, ville regnbuens farger ha vært monokromatiske. Fordi solen har en vinkelbredde på ca. ½ grad, er sollyset ikke parallelt og regnbuens farger er umettet og lysende.

Innenfor primærregnbuens fiolette bånd ser man ofte et system av lyssvakere, smale bånd. Fenomenet er variabelt, men består vanligvis av alternerende purpur og grønt, atskilt av fine, gråhvite bånd. De er en virkning av lysets diffraksjon i regnskurens gittersystem av dråper.

Utenfor hovedregnbuens røde bånd kastes det ikke brutt lys i retning av iakttageren. Det samme gjelder speilvendt for den sekundære regnbuen. Sonen mellom de to regnbuene er derfor mørkere enn sentralfeltet innenfor den primære. Den mørkere sonen kalles fra gammelt av «Alexanders bånd».

Regnbuen er et symbolladet naturfenomen. I den jødiske 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 den norrøne mytologi skildres regnbuen som en bro mellom menneskenes og æsenes verden.

Romantikkens ledende tyske maler C. D. 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.

Foreslå endringer i tekst

Foreslå bilder til artikkelen

Kommentarer

Har du spørsmål om artikkelen? Skriv her, så får du svar fra fagansvarlig eller redaktør.

Du må være logget inn for å kommentere.