Enten du tror at de er et tegn på Guds løfte, eller det er en gryte med gull som venter på deg på slutten, er regnbuer en av naturens mest lykkestillende skjermer.
Regnbuer er i utgangspunktet sollys spredt ut i sitt spekter av farger som vi kan se. Fordi en regnbue er et optisk fenomen (for dere sci-fi-fans, det er liksom et hologram), er det ikke noe som kan berøres eller som finnes på et bestemt sted.
Noen gang lurt på hvor ordet "regnbue" kommer fra? Den "regn-" delen av den står for regndråpene som kreves for å lage den, mens "-buen" refererer til dens bueform.
Regnbuer pleier å dukke opp i løpet av en soloppgang (regn og sol på samme tid) så hvis du gjettet sol og regn er to viktige ingredienser for å lage en regnbue, har du rett.
Regnbuefremstillingsprosessen begynner når sollys skinner på en regndråpe. Når lysstrålene fra solen slår inn og kommer inn i en vanndråpe, reduseres hastigheten litt (fordi vann er tettere enn luft). Dette får lysets vei til å bøye seg eller "brytes."
Så når en lysstråle kommer inn i en regndråpe og bøyer seg, skiller den seg inn i komponentens fargelengder. Lyset fortsetter å reise gjennom dråpen til det spretter (reflekterer) av baksiden av dråpen og kommer ut fra motsatt side av det i en 42 ° vinkel. Når lyset (fremdeles adskilt i sitt fargespekter) kommer ut fra vanndråpen, får det fart når det reiser seg ut i den mindre tette luften og brytes (en gang til) nedover for ens øyne.
Bruk denne prosessen på en hel samling regndråper på himmelen og voilá, du får en hel regnbue.
Har du noen gang lagt merke til hvordan en regnbuens farger (fra ytterkanten til innsiden) alltid blir rød, oransje, gul, grønn, blå, indigo, fiolett?
For å finne ut hvorfor dette er, la oss vurdere regndråper på to nivåer, det ene over det andre. I et tidligere diagram ser vi at rødt lys bryter ut av vanndråpen i brattere vinkler mot bakken. Så når man ser på en bratt vinkel, reiser det røde lyset fra de høyere dråpene i riktig vinkel for å møte øynene. (Den andre fargen bølgelengder forlater disse dråpene i mer grunne vinkler, og passerer dermed overhead.) Dette er grunnen til at rød vises på toppen av en regnbue. Vurder nå de lavere regndråpene. Når du stirrer i grunnere vinkler, fører alle dråper innenfor denne siktlinjen fiolett lys til øynene, mens det røde lyset ledes ut fra perifert syn og nedover mot ens føtter. Dette er grunnen til at fargen fiolett vises i regnbuens bunn. Regndråpene mellom disse to nivåene spretter forskjellige lysfarger (i rekkefølge fra neste lengste til neste korteste bølgelengde, topp til bunn), slik at en observatør ser spekteret i full farge.
Siden regndråper er relativt sirkulære i form, er refleksjonen de skaper også buet. Tro det eller ei, en full regnbue er faktisk en full sirkel, bare vi ser ikke den andre halvparten av den fordi bakken kommer i veien.
For noen lysbilder siden lærte vi hvordan lys går gjennom en tretrinns reise (refraksjon, refleksjon, refraksjon) på innsiden av en regndråpe for å danne en primær regnbue. Men noen ganger treffer lys baksiden av en regndråpe to ganger i stedet for bare en gang. Dette "reflekterte" lyset kommer ut av dråpen i en annen vinkel (50 ° i stedet for 42 °), noe som resulterer i en sekundær regnbue som vises over den primære baugen.
Fordi lys gjennomgår to refleksjoner inne i regndråpen, og færre stråler går gjennom 4-trinns, reduseres intensiteten av den andre refleksjonen, og som et resultat er fargene ikke like lyse. En annen forskjell mellom enkle og doble regnbuer er at fargevalget for doble regnbuer er snudd. (Fargene er fiolette, indigo, blå, grønne, gule, oransje, røde.) Dette er fordi fiolett lys fra høyere regndråper kommer inn i øynene, mens rødt lys fra samme dråpe passerer over hodet. Samtidig kommer rødt lys fra nedre regndråper inn i øynene, og det røde lyset fra disse dråpene rettes mot ens føtter og blir ikke sett.
Våren 2015 lyste sosiale medier opp da en innbygger i Glen Cove, NY delte et mobilfoto av det som så ut til å være en firedoblet regnbue.
Selv om det er mulig i teorien, er tredoble og firedoblede regnbuer ekstremt sjeldne. Ikke bare ville det kreve flere refleksjoner i regndråpen, men hver iterasjon ville gi en svakere bue, noe som vil gjøre tertiære og kvartære regnbuer ganske vanskelige å se.
Når de dannes, blir trippel regnbuer vanligvis sett opp mot innsiden av primærbuen (som vist på bildet over), eller som en liten forbindelsesbue mellom primær og sekundær.
Regnbuer sees ikke bare i himmel. En vannsprinkler i hagen. Tåke ved foten av en sprutende foss. Dette er alle måter du kan få øye på en regnbue. Så lenge det er sterkt sollys, suspendert vanndråper, og du er plassert i riktig synsvinkel, er det mulig at en regnbue kan være i sikte!