Regnboge

Regnbogen er eit optisk fenomen på himmelen som kan bli synleg når ein ser mot ei lokal regnbye med sola bak seg. Den klåraste regnbogen ser vi når halve himmelen framleis er dekt av mørke skyer, medan det er klår himmel over horisonten. Bogen viser seg òg over fossar og andre vassfall, der små vasspartiklar vert spreidde ut i lufta.

Ein dobbel regnboge i Alaska

Regnbogesirkel.

Eit komplett regnbogesystem inneheld to farga sirkelbogar: Ein indre hovudregnboge og svakare sekundær regnboge utanfor. Den sekundære er vanlegvis meir oppstykka og er ikkje alltid synleg.

I hovudregnbogen er rekkefølgja av fargetonar utanfrå og innover: raud, oransje, gult, grønt, blått, indigo og fiolett (mnemoteknisk akronym «Roggbif»). Den relative breidda og styrken av dei enkelte banda varierer mykje. I den sekundære regnbogen er rekkefølgja på fargane omvendt. Feltet innanfor hovudregnbogen er vanlegvis lysare enn feltet mellom hovud- og sekundærbogen.

I sjeldne tilfelle viser regnbogen seg til og med om natta, under liknande vêrforhold som ovanfor og sterkt skin frå månen. Men av di det mennesklege auget har avgrense fargepersepsjon vil vi oppfatte nattlege regnbogar som heilt kvite.

Geometri

Regnboge over eit fossefall.

Sentrum av regnbogen er omkring ein akse frå sola gjennom augene på den som observerer bogen. Sentrum ligg derfor like lågt under horisonten som sola står over han. Ved morgon- eller aftansol kan ein observatør som er i horisontalplanet då sjå regnbogen som ein halvsirkel. Midt på dagen ser ein eit mindre segment. Om ein ser regnbogen frå høgda mot ei lågareliggande regnbye, kan ein sjå meir enn ein halvsirkel, og eventuelt ein fullstendig regnring. Denne kan òg vise seg i spruten frå ein hageslage, fontener, fossar og sjøsprøyt. Hovudregnbogen har alltid ein vinkelradius på kring 42° frå aksen gjennom sola og observatøren. Vinkelradiusen til den sekundære regnbogen er kring 52°.

Optikk

Optikken bak ein regnboge er innvikla. Sollyset som treffer vassdropane vert brote, spreidd, spegla og polarisert.

Korleis ein regnboge oppstår:
1. Vassdrope 2. Indre refleksjon 3. Primær regnboge 4. Refraksjon 5. Sekundær refleksjon 6. Solstråler 7. Lysbanen til den primære regnbogen 8. Lysbanen til den sekundære regnbogen 9. Observatør 10. Område med dropar gjev opphav til den primære regnbogen 11. Område med dropar gjev opphav til den sekundære regnbogen 12. Område med vassdropar

Ein regnboge i Bergen som blir spegla i vatn.

Foto: Frode H. Korneliussen

Enkelt kan ein seie at når lyset treffer ein kuleforma vassdrope, vil noko av lyset verte brote inne i dropen. Det brotne lyset blir så delvis reflektert av den bakre innerveggen av dropen, og igjen når det treffer innerveggen i dropen, der det også blir brote på veg ut av kula. Slik sprett lyset rundt inne i dropen, men for kvar gong det blir delvis brote, vert lysintensiteten mindre. Når ein med sola i ryggen ser på ein drope, vil ein kunne sjå to bilete av sola. Dette kjem av den samansette speglinga og brytinga i dropeveggane. Det eine er eit virtuelt bilete som ligg bak dropen (i forhold til auget), medan det andre er eit reelt bilete som ligg føre dropen. På grunn av dispersjon i vatnet oppstår det òg fargespreiing av lyset.

Sidan vinkelavstanden til dropen aukar frå aksen som går gjennom lyskjelda og våre eigne auge, vil bilete i dropen flytte seg mot kvarandre. Ved ein vinkelavstand frå aksen på kring 41° byrjar dei å smelte saman i eit virtuelt-reelt dobbeltbilete, som går gjennom regnbogefargane før dei forsvinn ved kring 43° som eit raudt glimt. Desse to bilete oppstår frå den andre brytninga frå lyset ut av dropen. I ei regnbye er det alle regndropane som har ein tilsvarande vinkel til aksen mellom sola og observatøren som dannar hovudregnbogen.

På tilsvarande måte kan auge oppfatte to bilete frå den tredje brytinga ut av dropane. Her finn ein samansmeltinga og utslukkinga mellom ca. 50° og 53,5° frå aksen, og regndropane med denne vinkelen skapar den lyssvakare sekundære regnbogen.

Regnbogen har ikkje noko særskild plassering og er eit optisk fenomen som er betinga av den enkelte observatøren. To personar att med kvarandre vil sjå kvar sin regnboge, som oppstår i forskjellige regndropar. Om ein sjølv flyttar på seg, vil regnbogen oppstå i stadig nye regndropar. Det er derfor umogeleg å gå til «enden av regnbogen».

Fargebåndet til regnbogen er altså ei form for samanfallande dobbeltbilete av sola. Dersom lyset frå sola hadde vore strengt parallelt, ville fargane i regnbogen ha vore monokromatiske. Fordi sola har ei vinkelbreidde på kring ½ grad, er ikkje sollyset parallelt og fargane i regnbogen er umetta og lysande.

Regnbogefargane.

Regnbogeband

Innanfor det fiolette bandet i hovudregnbogen kan ein ofte sjå eit system av lyssvakare, smale band. Dette fenomenet er varierande, men består vanlegvis av alternerande purpur og grønt, fråskilde av fine, gråkvite badn. Dei er ein verknad av diffraksjonen av lyset i gittersystemet av dropar i regnbya.

Utanfor det raude bandet i hovudregnbogen vert det ikkje sendt brote lys i retning av observatøren. Det same gjeld speglvendt for den sekundære bogen. Sonen mellom dei to regnbogane er derfor mørkare enn sentralfeltet innanfor hovudregnbogen. Den mørkare sonen vert frå gammalt av kalla «Alexanderbandet».

Regnbogen i kulturen

Christ and the Two Marys av William Holman Hunt. Kristusfiguren er omkransa av ein sirkelregnboge.

Regnbogen er mykje nytta som symbol på band mellom jorda og himmelen, lovnader, håp, natur og fellesskap.

I mesopotamisk og jødisk mytologi blei regnbogen sett på himmelen som ein lovnad om at flodar ikkje lenger skulle truga menneskja. I Gilgamesj-eposet set gudinna Ishtar han som smykket sitt på himmelen som lovnad på at den store floden aldri skal gløymast. I jødisk tradisjon blei han eit symbol på pakta mellom Gud og Noah etter Syndfloda.

I gresk og romersk mytologi var regnbogen rekna som ein veg mellom menneska og gudane laga av bodbringaren Iris. I norrøn mytologi vert regnbogen rekna som ei bru, Bivrost, mellom verda til menneska og æsene.

Regnbogar opptrer i kristen kunst som eit symbol på samband mellom Gud og menneskja. Under romantikken blei målarar meir opptekne av å fanga lyseffekten. Romantiske kunstnarar som William Turner, John Constable og Caspar David Friedrich er kjende for å ha måla regnbogar.

Sjå au

• Fargespekter

Kjelder

«regnbue» av Torger Holtsmark i Store norske leksikon, snl.no.

• Delar av denne artikkelen bygger på «Rainbow» frå Wikipedia på engelsk, den 31. august 2011.

Bakgrunnsstoff

Commons har multimedium som gjeld: Regnboge