Faszination Regenbogen! Was hat es mit diesem Phänomen auf sich?

Auf den ersten Blick erscheint das Licht der Sonne meistens weiß. Tatsächlich setzt es sich aber aus einem breitem Spektrum an Wellenlängen zusammen. Sichtbar wird das in einem Regenbogen, der bekannteste und schönste aller atmosphärischen Lichterscheinungen. Er entsteht durch die Brechung und Reflexion der Sonnenstrahlung in Regentropfen.

Bei der Lichtbrechung im Tropfen wird der weiße Lichtstrahl wie in einem Prisma in seine Spektralfarben Rot, Orange, Gelb, Grün, Blau und Violett (Regenbogenfarben) zerlegt. Dabei ist die Ablenkung für unterschiedliche Wellenlängen unterschiedlich stark. Blau beispielsweise wird mit 40,6 Grad gebrochen, Rot mit 42 Grad. Der blaue Lichtanteil wird beim Eintritt in den Tropfen stärker gebrochen als das rote Lichtanteil. Danach kommt der Strahl am Tropfen vorne wieder raus und wird ein zweites Mal gebrochen.

Der doppelte Regenbogen (Nebenbogen)

An manchen Tagen lässt sich etwas außerhalb des ersten ein zweiter Regenbogen am Himmel entdecken. Ein solcher Nebenbogen entsteht durch doppelte Reflexion im Regentropfen. Theoretisch kann es sogar mehrere Nebenbogen geben. Dies ist abhängig von der Tropfengröße. Der Nebenbogen ist immer schwächer als der Hauptbogen, da bei jeder Reflexion ein Teil des Sonnenlichts verloren geht. Die Farben im ersten Nebenbogen haben die umgekehrte Reihenfolge des Hauptbogens.

Für einen Regenbogen braucht es natürlich nicht nur einen, sondern unzählige Regentropfen, die das Sonnenlicht brechen und reflektieren. Zudem müssen auch wir uns in der richtigen Position befinden, um das Naturschauspiel sehen zu können, da die Regentropfen nicht in jede Richtung gleich viel Licht zurückwerfen.

Am meisten Licht erreicht unsere Augen, wenn der Winkel zwischen unserer Blickrichtung zum Regentropfen und unserer Blickrichtung zum Sonnengegenpunkt etwa 42 Grad beträgt. Daher trifft der Regenbogen an unterschiedlichen Stellen auf die Erde, wenn die Betrachter nur wenige zehn Meter hintereinander stehen. Es gibt daher keinen festen Punkt, wo der Bogen auf den Boden trifft.

Wann gibt es den schönsten Regenbogen?

Die Bedingung für einen Regenbogen ist vor allem bei Sonne und einem Regenschauer erfüllt. Die Sonne sollte sich dabei im Rücken des Beobachters befinden. Am besten beobachtet man Regenbogen in den Morgen- und Abendstunden. Dann steht die Sonne so flach über dem Horizont, dass ein steiler Bogen entstehen kann.

Zudem beeinflusst die Größe der Tropfen die Helligkeit des Regenbogen. Je größer die Tropfen, desto schöner und intensiver strahlt er. Somit macht Platzregen den schönsten Regenbogen. Wenn außerdem das Sonnenlicht ungehindert auf die Regentropfen scheint, wird besonders viel Licht reflektiert.

Die größte Ausdehnung hat ein Regenbogen, wenn die Sonne morgens oder abends nah am Horizont steht. Bei einem hohen Standort des Beobachters auf einem Berg oder im Flugzeug kann man manchmal sogar einen vollen Kreis sehen. Im Sommer steht die Sonne oft zu hoch, so dass es gar keinen Regenbogen gibt. Dies ist ab einem Sonnenstand von mehr als 42 Grad der Fall!

Bei Nebel kann ein ähnliches Phänomen wie beim Regenbogen beobachtet werden. Scheint die Sonne vom Rücken des Betrachters in die vor ihm stehende Nebelwand, so kann der sogenannte Nebelbogen sichtbar werden. Dieser Bogen ist jedoch weiß und sein Band etwa doppelt so groß wie beim Regenbogen. Da Nebel aus sehr kleinen Wassertröpfchen besteht, überlagern sich die Regenbogenwinkel der einzelnen Spektralfarben so, dass sie zusammen weißes Licht ergeben.