Vandaag is het Saint Patrick’s Day en daarom leek het me interessant om eens stil te staan bij een van de populaire mythen van deze dag over een prachtig atmosferisch verschijnsel: de regenboog.
Volgens de legende zit aan het eind van elke regenboog een leprechaun, die volgens de beschrijving niet langer is dan twee meter. Leprechauns zouden al hun tijd besteden aan het maken van schoenen, en volgens de legende zouden ze, als je je blik lang genoeg op hen gericht houdt, gedwongen zijn te onthullen waar hun pot met goud zich bevindt. Het idee dat aan het eind van de regenboog een pot met goud te vinden is, stamt uit het oude Europa.
In mijn meer dan 30-jarige loopbaan als omroepmeteoroloog heb ik veel regenbogen gezien, maar nog geen leprechauns … of een pot met goud gevonden. Maar het kleurrijke spektakel op zich heeft door de generaties heen zeker al veel soortgelijke legenden en anekdotes opgeleverd.
Volgens de Bijbel is de regenboog het teken van Gods belofte aan de mensheid dat Hij de aarde nooit meer zal overspoelen. Inderdaad, regenbogen geven vaak aan dat de regen voorbij is. Over het algemeen is het zonnig als je een regenboog ziet, maar regenwolken (meestal cumulonimbus ) zijn op korte afstand te zien.
Om een regenboog te zien heb je twee ingrediënten nodig: zonlicht en regendruppels.
Prisma van water
Zonlicht is een mengsel van kleuren. Als het door een glazen prisma valt, wordt een deel van het licht sterker gebogen of gebroken dan andere delen. Het licht dat het prisma verlaat, verspreidt zich in een doorlopende band van kleuren die een spectrum wordt genoemd. De kleuren lopen van rood, dat het minst wordt afgebogen, via oranje, geel, groen en blauw naar violet, dat het meest wordt afgebogen.
En net zoals zonlicht dat door een prisma valt wordt afgebogen, wordt ook zonlicht dat door waterdruppels valt afgebogen. Hierdoor ontstaat een atmosferisch zonnespectrum aan de hemel dat iedereen kan zien: een regenboog.
Een regenboog is eenvoudigweg een groep cirkelvormige of bijna cirkelvormige kleurbogen die als een grote boog aan de hemel verschijnen. De regendruppels werken als miniatuurprisma’s, die het zonlicht breken of breken in verschillende kleuren en weerkaatsen om het spectrum te produceren.
Regenbogen worden vaak gezien in de nasleep van een regenbui. Ze ontstaan wanneer het zonlicht door regenwolken breekt.
U kunt zelf een kunstmatige regenboog maken met een tuinslang. Ga gewoon met uw rug naar de zon staan en stel de tuinslang in op een fijne straal. 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 eenvierde van de zichtbare hemel, of 42 graden, naar het rood. Als er buien in de buurt zijn, kijk dan gewoon in het deel van de hemel tegenover de zon in een hoek van 42 graden van je schaduw; als daar een regenboog is, dan zal die daar zijn.
De primaire boog is het gevolg van licht dat het bovenste deel van de druppels binnendringt en na één interne reflectie weer weggaat, dus deze boog is altijd helderder dan de secundaire boog waar zonlicht twee keer in regendruppels wordt gereflecteerd.
Soms vormt zich een secundaire boog buiten de primaire. Hij is dan vager, met de kleuren omgekeerd: rood aan de binnenkant, violet aan de buitenkant. De secundaire regenboog vormt zich in een hoek van 51 graden ten opzichte van uw schaduw; hij is altijd vager en verdwijnt gewoonlijk sneller dan de primaire.
Het gebied tussen de twee bogen lijkt betrekkelijk donker, want het mist geheel zowel de eenmaal als de tweemaal teruggekaatste stralen.
Er is zelfs bewijs voor een derde of tertiaire regenboog die in zeldzame gevallen is waargenomen, en enkele waarnemers hebben zelfs viervoudige regenbogen gezien waarin een zwakke buitenste boog een rimpelend en pulserend uiterlijk had.
Snell of Descartes?
We kunnen niet met absolute zekerheid zeggen wie de eerste was die de juiste verklaring gaf van wat regenbogen veroorzaakt, hoewel de eer meestal 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 appendix van zijn beroemde werk, “A Discourse On Method,” in 1637.
Descartes zou een nauwkeurige berekening hebben gemaakt van de weg die lichtstralen op verschillende punten door een glazen bol water (die een regendruppel simuleert) aflegden, en daarbij hun brekingshoeken hebben bepaald; het was de oplossing van een wiskundig probleem dat wetenschappers al twee millennia had ontgaan en het was de sleutel tot de verklaring van het fenomeen van de regenboog.
Maar merk op dat ik zei dat Descartes “verondersteld” werd die berekening te maken. Het bleek dat Willebrord Snell, een Nederlandse astronoom en wiskundige, de wiskundige wet van breking 16 jaar vóór Descartes’ dissertatie over dit onderwerp had ontdekt. Snell slaagde er echter niet in zijn bevindingen te publiceren en stierf in 1626. Ongeveer 80 jaar later, nadat de aantekeningen van Snell waren ontdekt, ontstond er controverse toen sommigen Descartes ervan beschuldigden Snells manuscript te hebben ingezien en zijn bevindingen voor de zijne te hebben gehouden.
Het eindresultaat was dat in het Westen, vooral in de Engelssprekende landen, de wet van de breking van licht bekend werd als de Wet van Snell, terwijl het in Frankrijk de Wet van Descartes wordt genoemd.
Dus Descartes mag dan wel hebben uitgelegd wat een regenboog is, maar hij had het niet kunnen doen zonder die berekeningen voor de breking van licht. Maar of dat deel van de verklaring volledig op het conto van hem of Snell kan worden geschreven, zullen we misschien nooit weten.
Waar en wanneer te kijken
Zeelui weten al lang dat regenbogen kunnen worden gebruikt om het weer te voorspellen. Over het algemeen bewegen buien en onweersbuien zich van west naar oost, waarmee het oude gezegde wordt bevestigd:
Regenboog in de ochtend, zeemanswaarschuwing; Regenboog ’s nachts, zeemansgenoegen
In de ochtend staat de zon in het oosten; om een regenboog te zien moet je naar het westen kijken, waar het regent. Omdat regenachtig weer meestal uit het westen komt, moet je oppassen voor de regenboog in de ochtend. s Nachts (nou ja, eigenlijk meer aan het eind van de middag, maar “middag” rijmt niet op “verrukking”) staat de zon aan de westelijke hemel; nadat een regen- of onweersbui al aan u voorbij is getrokken, trekt deze zich meestal terug naar het oosten, waar u uw regenboog zult zien.
En omdat buien in de late namiddag vaker voorkomen dan in de vroege ochtend, worden regenbogen in de late namiddag veel vaker waargenomen dan in de ochtend en het is om deze reden dat het verschijnen van een regenboog meestal wordt geassocieerd met het begin van beter weer.
Als de zon ondergaat of opkomt, kan een volle halve regenboog worden gezien. Als de zon 42 graden of hoger boven de horizon staat, kunt u geen regenboog zien omdat hij dan onder de horizon staat.
Uw gebalde vuist op armlengte is ongeveer gelijk aan 10 graden; dus als de zon ongeveer “vier vuisten” boven de horizon staat, zult u geen regenboog zien.
De enige mogelijkheid om op dat moment een regenboog te zien zou vanuit een vliegtuig zijn of vanaf de top van een hoge berg. Een vliegtuig zou de beste kans bieden om een regenboog van 360 graden tegen de grond te zien, maar dat is slechts voor weinigen weggelegd.
Andere soorten regenbogen
Een ander soort boog kan rood gekleurd zijn, of rood en groen kunnen verschijnen met primaire en secundaire bogen. Af en toe zijn er meerdere banden van kleur te zien net binnen de primaire regenboog. Deze extra banden staan bekend als supernumeraire regenbogen, en ze werden in 1803 verklaard door de Britse wetenschapper Thomas Young toen hij besefte dat licht uit golven bestond. Ze zijn het gevolg van de diffractie (afbuiging) van licht.
Zoals we gezien hebben, worden de meeste regenbogen veroorzaakt door zonlicht en worden ze overdag waargenomen, maar af en toe kunnen we beloond worden met 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 plaatselijke buien tot diep in de nacht kunnen voortduren. De meeste mensen melden dat ze wit zijn, maar Robert Greenler, die bekend staat om zijn populaire lezingen over optische verschijnselen, vermoedt dat dit een fysiologische factor is. Bij lage verlichtingsniveaus, wijst hij erop, verliest het oog zijn kleurgevoeligheid, zodat een standaard veelkleurige boog wit lijkt. En inderdaad, foto’s van maanbogen laten kleuren zien, maar voor de fotograaf leken ze wit.
Ten slotte, overweeg dit kleine (gouden?) klompje: Geen twee personen, ook al staan ze naast elkaar, zien ooit dezelfde regenboog. Waarom? Wel, omdat de regendruppels voortdurend in beweging zijn zodat het uiterlijk steeds verandert en de boog een cirkelboog is waarvan het middelpunt op de lijn ligt die van de zon naar het oog van de waarnemer loopt. Aangezien de ogen van twee mensen niet op hetzelfde moment dezelfde plaats in de ruimte kunnen innemen, ziet elke waarnemer een andere regenboog.
Dus onthoud: Elke keer dat je een regenboog ziet, is hij uniek op zijn eigen spectaculaire manier!
- Een glorieuze regenboog boven Antarctica
- Waarom kunnen we het einde van de regenboog niet bereiken?
- Image Gallery: Reading the Clouds
Recent news