De regenboog (3)

(vervolg van deel 2)

Regenbogen van orde 3-4-5

De regenbogen van orde 3 en 4 worden gevormd omheen de zon. Op de foto hieronder (Michael Theusner, 5 oktober 2011, hier) staat de zon links, en zijn de bogen van orde 3 en 4 in het midden van het beeld te zien, respectievelijk met het rood aan de buitenkant en aan de binnenkant.

De regenboog van orde 5 bevindt zich tussen de bogen van orde 1 (eronder) en orde 2 (erboven), en met de laatste overlapt hij gedeeltelijk. Men moet hem waarnemen met de zon in de rug. 'Waarnemen' is hier niet al te letterlijk te nemen. Deze regenboog komt pas te voorschijn op speciaal bewerkte foto's, en dan nog ziet men enkel de vage bogen violet en groen, b.v. in de opname hieronder (Frank Killich, 22 april 2012, hier, waar ook de onbewerkte foto staat). 

'Dichtbije' regenbogen

Een regenboog is niet iets materieels dat zich op een bepaalde 'plaats' bevindt. Het een waarneming gevormd door stralen die het oog van de waarnemer vanuit bepaalde richtingen bereiken. Elke waarnemer vormt zijn eigen beeld, en zelfs elk afzonderlijk oog van de waarnemer ziet zijn eigen regenboog. Kijkt men naar een bepaald punt 'op' de regenboog, dan eindigt de rechte lijn in die richting uiteraard bij een waterdruppel, waar de waargenomen zonnestraal gebroken en teruggekaatst is. Die bepaalde waterdruppel kan dichtbij of veraf zijn, en kan zich bijvoorbeeld bevinden in nauwelijks waar te nemen neerslag of vochtige nevel die zich dichterbij bevindt dan men zou verwachten. 

De druppels waarin de regenboog ontstaat zijn meestal niet veel verder dan een of twee kilometer van ons verwijderd. In een bepaald geval zag ik de regenboog zich duidelijk aftekenen op de donkere achtergrond van een bos dat 20 m van mijn oog verwijderd was; de regenboog zelf vormde zich dus nog dichterbij. Verschillende waarnemers berichten dat afstanden van 3 of 4 meter soms voldoende zijn. [Minnaert, I, blz. 199]

Als men gelijktijdig met een regenboog in de lucht een regenboog zou creëren in een tuinsproeier, dan zou men zien (aannemend dat de waterdruppels ongeveer even groot zijn) dat zij één en dezelfde zijn!

Hieronder een spectaculair voorbeeld van een regenboog die duidelijk vóór de bergen 'op de grond' staat, een beetje zoals een kind hem zou tekenen (Wrangell-St. Elias National Park, Alaska). Het 'tegenpunt' van de zon is op deze foto ook te zien: het is de schaduw van het hoofd van de fotograaf, onderaan.

Nog wat betreft de terugkaatsing:

• er vallen soms zeer fijne regentjes die zonder bewolking ontstaan [Minnaert, I, blz. 199]
• het duurt verschillende minuten alvorens regendruppels de grond bereiken. In die tussentijd kan de wolk zelf al opgelost zijn.
• regendruppels oscilleren tijdens hun val, waarbij hun vorm periodiek uitgerekt en ingedrukt wordt [Minnaert, II, blz. 231]. De juiste breking/terugkaatsing voor een regenboog vereist niettemin druppels die bijna niet (niet meer dan 1 à 2 %) van de bolvorm afwijken. Dit betekent dus dat het licht van een regenboog teruggekaatst is van druppels die juist op dat ene moment de bolvorm hebben!