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Regenbogen am 23. Januar 2008


Bereits vor Sonnenaufgang erschien in Trier am 23. Januar 2008 ein rotes Regenbogenfragment am Himmel, das zuerst einen, dann einen weiteren Interferenzbogen zeigte. Diese Bögen waren nicht strikt konzentrisch, sondern die Interferenzbögen erschienen leicht nach innen gebogen. Später erschien auch Fragmente des oberen Teils des Regenbogens mit bis zu fünf Interferenzbögen. Allen diesen Bögen war gemeinsam, dass die Abstände zwischen den Bögen mit der Höhe geringfügig, aber stetig zunahmen, sodass sie bei genauerem Hinsehen fächerartig aufgefaltet erschienen. Ein sekundärer Regenbogen war nur schwach zu erkennen.

Rechts: Morgendämmerung am 23.Januar 2008.

Als weitere Besonderheit blieb der Regenbogen offenbar auf die Wolken beschränkt - in der ganzen Gegend fiel an diesem Morgen kein Regen. Der Boden war gefroren und von Raureif bedeckt


An der Basis war der Bogen zunächst sehr breit - die Tröpfchen müssen sehr klein gewesen sein, nur dann können sich an dieser Stelle Interferenzbögen bilden.

Interferenzbögen kann man nur unter zwei unterschiedlichen Bedingungen beobachten. Entweder muss die Tröpfchengröße sehr gleichförmig sein, weil es sonst zu Wellenüberlagerungen kommt, die die überzähligen Bögen auslöschen. Jede Tropfengröße produziert ihren eigenen Bogen und bei vielen verschiedenenen Tröpfchengrößen verschmieren die einzelnen Bögen. Je kleiner die Tröpfchen, desto breiter der Bogen, und desto größer sind auch die Abstände zwischen den überzähligen Bögen.

Noch ein  anderer Mechanismus führt zur Bildung von Interferenzbögen - die Abplattung von größeren Tropfen während des Fallens. Während kleinere Tropfen annähernd sphärisch sind, werden größere Tropfen zu Rotationsellipsoiden, sie bewirken andere Lichtwege im Tropfen und können auch dann zur Interferenzbögen führen, wenn die Tropfen nicht überwiegend gleich groß sind. Der Regenbogenwinkel wird umso größer, je abgeflachter die Tropfen sind. Dieser Effekt ist jedoch abhängig vom Streuungswinkel. Für Licht, das vom oberen Bereich des Bogens kommt, ist der Streuungswinkel vertikal. An der Basis des Bogens ist er horizontal, es kommt nicht zu Interferenzbögen, weil der Querschnitt ein Kreis ist. Deshalb werden überzählige Bögen auch vor allem im oberen Bereich von Regenbögen beobachtet.

Literatur:

Günther P. Können, Appearance of supernumeraries of the secondary rainbow in rain showers. Journal of the Optical Society of Ameria A, Bd. 4, No. 5, Mai 1987, S. 810 - 816.

Alistar B. Fraser, Why can the supernumerary bows be seenin a rain shower? Journal of the Optical Society of America, Bd. 73, No. 12, Dezember 1982, S. 1626 - 1628.

Michael Vollmer, Lichtspiele in der Luft: Atmosphärische Optik für Einsteiger, Elsevier 2006.


Regenbogenfragment mit zwei Interferenzbögen. Nikon D80, Bildbearbeitung mit Adobe Photoshop Elements.

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