Über das Farbenspiel des Regenbogens freut sich jedes Kind - und auch so mancher Erwachsener. Er bringt uns auch an noch so trüben Regentagen die Hoffnung auf besseres Wetter und mehr Sonnenschein.
Am häufigsten entstehen Regenbogen im Frühling und Herbst. Damit wir seine bunten Farben am Himmel betrachten können, muss es nämlich regnen und zugleich die Sonne scheinen. Aber auch im Sommer kann sich während eines Regenschauers ein Regenbogen bilden.
Das Farbspektrum
Zunächst muss man wissen, dass sich weißes Licht – also auch das Sonnenlicht – aus unterschiedlichen Farben zusammensetzt. Jener Teil der elektromagnetischen Strahlung, den wir Menschen mit freiem Auge sehen können, ist das Licht. Die Wellenlängen dieses sichtbaren Lichts liegen zwischen 380 und 780 Nanometer. Dabei spricht man auch vom sogenannten Lichtspektrum. Es reicht von „Ultraviolett“ – also UV – im niedrigen Nanometer-Bereich bis „Infrarot“ im höheren Bereich.
Bei steigender Anzahl der Nanometer – also längerer Wellenlänge - wird das Licht von Violett über Blau zu Grün, danach Gelb, Orange und letztlich Rot. Der Farbverlauf reicht also von kalten bis sehr warmen Farben. Und eben dieses Lichtspektrum sorgt dafür, dass wir einen bunten, farbenprächtigen Regenbogen bestaunen können.
Wissenschaftliche Entdeckung des Regenbogens
Bekannt ist dieses Phänomen bereits seit der Antike. Jedoch war der erste Wissenschaftler, der das Lichtspektrum eines Sonnenstrahls mit einem Prisma beziehungsweise mit einem Glas aufgebrochen und dokumentiert hat, war niemand geringerer als Sir Isaac Newton im 17. Jahrhundert. Du weißt schon – das war der mit dem Apfel und der Schwerkraft.
Der Entstehungsprozess
Wie der Name schon sagt, sind für die Entstehung eines Regenbogens also Regen und Licht notwendig. Er entsteht dann, wenn Sonnenlicht auf einen Regentropfen fällt. Der Tropfen dient dabei als eine Art Prisma und bricht das weiße Licht in seine farbigen Bestandteile auf. Nur wenn die Sonne im Rücken steht, wird der Regenbogen sichtbar, da jeder Lichtstrahl auf eine andere Stelle des Regentropfens fällt.
Dieses Licht wird vom Tropfen gebündelt und im Winkel von 42 Grad reflektiert. Steht man in diesem Winkel zum Tropfen – also zum Regen – so kann man den farbigen Regenbogen mit freiem Auge erkennen.
Die Farben des Regenbogens
Die verschiedenen Farben erscheinen in derselben Reihenfolge, wie im Lichtspektrum gezeigt. Das liegt daran, da die einzelnen Farben in einem unterschiedlichen Winkel reflektiert werden. Rot kommt beispielsweise in einem maximalen Winkel von 42 Grad und Blau bei 40 Grad zurück. Dadurch findet keine Überlappung der Farben statt, sondern sie werden der Reihe nach angeordnet.
Warum sehen wir die Farben in einem Bogen?
Dass ein Regenbogen eben in einem Bogen erscheint und nicht etwa in Form einer geraden Linie, liegt daran, dass auch der Regentropfen, der das Licht bricht und in seine Farben aufteilt, eine rundliche Form hat. Der Regenbogen wäre damit eigentlich ein Kreis. Wir sehen ihn jedoch nur als Halbkreis, da die andere Hälfte im Boden verschwindet beziehungsweise der Erdboden verhindert, dass er als geschlossener Kreis erscheint.
In der Natur erscheint der Regenbogen für uns Menschen nur in den sieben Farben Rot, Orange, Gelb, Grün, Blau, Indigo und Violett. Das Licht umfasst jedoch deutlich mehr Farben, die für uns unsichtbar sind, Tiere aber sehr wohl sehen können. Das liegt an der UV-Strahlung, die etwa Bienen zur Orientierung nutzen. Für sie erstrahlt der Regenbogen daher in noch bunteren Farben.