Mario Sedlak
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Überzählige Regenbögen

Ein Regenbogen zerlegt Sonnenlicht in Rot, Orange, Gelb, Grün, Blau und Violett. Ich dachte, dass ich damit das Wesentliche über Regenbögen weiß – bis ich 2021 einen Regenbogen sah, der nach Violett noch ein paar weitere Bögen hatte (siehe Foto). Von dem Phänomen hatte ich bis dato nichts gehört oder gelesen.

Erklärung

Der Hauptregenbogen entsteht unter einem Winkel von ca. 42°. Für jeden kleineren Winkel gibt es zwei verschiedene Wege, die das Licht durch einen Regentropfen nehmen kann, um in diesem Winkel reflektiert zu werden. Die Weglängen unterscheiden sich leicht. Da Licht eine Welle ist, kann es sein, dass beim Beobachter ein Wellenbauch mit einem Wellental zusammentrifft, wodurch es zu einer Auslöschung kommt (Interferenz). In den Richtungen, wo das der Fall ist, sieht der Beobachter keine Lichtreflexion; in den Richtungen dazwischen dafür umso mehr. Siehe Bild 3 auf einer Seite von "Flämingwetter"

Nur wenn die Tropfen alle nahezu gleich groß sind, sieht man diese Interferenzeffekte als schmale, "überzählige" Regenbögen. Die Tropfen dürfen nicht zu groß sein; die deutsche Wikipedia nennt 0,5 mm als obere Grenze – die englische 1 mm. Eine scharfe Grenze gibt es nicht, wie die Abbildung 11 auf der Seite von Siegfried Wetzel zeigt. Je größer die Tropfen sind, desto schmaler werden die überzähligen Regenbögen, bis sie mit dem Hauptregenbogen verschmelzen. Siehe auch eine interaktive Simulation

Zusätzlich vorteilhaft ist, wenn die Sonne durch ein kleines Wolkenloch blitzt, denn die 0,5° Ausdehnung der Sonne verschmieren die Bögen.

Ein dunkler Hintergrund (schwarze Wolken) erleichtert das Erkennen der überzähligen Regenbögen.

Bezeichnung

Die überzähligen Regenbögen werden wegen ihrer Entstehung auch Interferenzbögen genannt.

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Strömungslehre