Hoe ontstaat een regenboog?

De regenboog is misschien wel een van de meest fascinerende en kleurrijke natuurverschijnselen. Waarschijnlijk hebben we de regenboog allemaal wel eens gezien. Mogelijk zijn er toen een aantal vragen naar boven gekomen. Want hoe ontstaat zo'n regenboog eigenlijk? Waarom zien wij de regenboog als een boog? En heeft iemand ooit die pot met goud, waarvan men beweert dat hij onderaan de regenboog staat, gevonden?

De term ‘regenboog’

Een regenboog is de gekleurde cirkelboog die we in de lucht zien staan als de zon tegen (een nevel van) waterdruppeltjes aan schijnt. De regenboog bestaat uit zeven kleuren: rood, oranje, geel, groen, blauw, indigo en violet. Uiteraard is er in werkelijkheid een naadloze overgang van de kleuren, waardoor deze niet altijd even scherp en duidelijk per kleur te onderscheiden zijn.

Waardoor ontstaat de regenboog?

Wit licht is opgebouwd uit een mengsel van vele soorten gekleurd licht. Door middel van een prisma kan het 'witte' licht gebroken worden in de kleuren waaruit het licht bestaat. De kleurenband die dan ontstaat heet een spectrum. De hoofdkleuren die daarbij ontstaan zijn dus de zeven kleuren van de regenboog. De regenboog ontstaat door zo'n soort breking van het licht. Dit wordt veroorzaakt doordat de zonnestralen breken in de regendruppels. De regendruppels fungeren dus als een soort van prisma's. Afhankelijk van de brekingsindex van de lucht-waterovergang breekt het licht onder verschillende hoeken. Dit heet dispersie of kleurschifting. De grootte van de druppel speelt hier geen rol. Doordat de brekingsindex voor iedere kleur verschilt, wordt iedere kleur onder een andere hoek gebogen. Zo ontstaan er dus als het ware deelbogen, die we dan kunnen waarnemen als de regenboog.

Waarom is de regenboog een boog?

De naam zegt het eigenlijk al: de regenboog. Maar waarom nemen we de regenboog eigenlijk waar als een boog? Voor dit verschijnsel is een tweetal redenen te noemen:

• Regendruppels, die zorgen voor de lichtbreking, zijn al min of meer rond (en niet de typische druppel-vorm die we uit stripverhalen kennen). Deze ronde vorm helpt bij het construeren van een boogvorm.
• De regenboog is rond doordat de boog ontstaat door lichtbreking van zonlicht over een bepaalde hoek ten opzichte van de lijn zon-waarnemer. Dit is de hoek tussen het invallende en uittredende zonlicht in elke druppel die bijdraagt aan de regenboog. Doordat je je als waarnemer altijd op deze lijn bevindt, lijkt de regenboog altijd rond te zijn.

Plaats en tijdstip

Wat de plaats van de regenboog betreft, valt het op dat we hem altijd zien met de zon in onze rug. De regenboog bevindt zich dus tegenover de zon, staande in de regen. Dit komt door de weerkaatsing van het licht in de waterdruppels. Bovendien is een regenboog vrijwel nooit te zien midden op een zomerdag, terwijl de zon hoog aan de hemel staat. De grootste regenbogen zijn te zien als de zon laag aan de hemel staat, dus 's ochtends vroeg of aan het einde van de middag. Staat de zon vlak bij de horizon, dan is de regenboog een halve cirkel. Overdag, wanneer de zon wat hoger aan de hemel staat, is hooguit een deel van de boog te zien. Hoe hoger de zon, des te lager staat de regenboog en des te kleiner is de cirkelboog die boven de horizon uitsteekt. Het andere deel van de cirkelboog dat zich onder de horizon bevindt, is voor ons moeilijk waarneembaar. Als we ons hoog genoeg boven het aardoppervlak bevinden, bijvoorbeeld in een vliegtuig, is het soms wel mogelijk om een hele cirkel te zien.

Het einde van de regenboog

Er wordt al eeuwen beweerd dat er aan het einde van de regenboog een pot met goud staat. Wellicht hebben we er al eens naar gezocht. Nu is er één groot probleem: de regenboog heeft geen einde. Zoals hierboven beschreven, zien we altijd maar een klein deel van de regenboog. In werkelijkheid is er sprake van een hele cirkel. Voor het gezicht lijkt het dus alsof de regenboog twee uiteinden heeft, ergens in de horizon, maar dit is niet waar. Zoeken naar die pot met goud is dus onbegonnen en bovendien onnuttig werk, vinden zullen we hem toch nooit!