Is een viervoudige regenboog mogelijk

Ja, hoewel zeer zeldzaam, het is voor een mens mogelijk om vier natuurlijke regenbogen tegelijk aan de hemel te zien. Een regenboog ontstaat wanneer wit zonlicht van regendruppels in de lucht wordt verstrooid. Vanwege de dispergerende eigenschappen van water, de verschillende kleuren licht in het zonlicht buigen (breken) verschillende hoeveelheden bij het binnenkomen en verlaten van de regendruppel. Als gevolg, de verschillende kleuren verlaten de regendruppel onder verschillende hoeken, waardoor je de verschillende kleuren op verschillende locaties in de lucht ziet. Omdat deze verstrooiing een geometrisch effect is dat afhangt van de richting van het oorspronkelijke binnenkomende zonlicht, de regenboog vormt een cirkel (of een deel van een cirkel) dat is gecentreerd op het punt precies tegenovergesteld aan de zon. De belangrijkste regenboog (genaamd de “primaire regenboog”) impliceert zonlicht invoeren van de regendruppel, weerspiegelt wanneer het binnenste achtervlak van de regendruppel, en vervolgens verlaten van de regendruppel.

Daarnaast, licht kan weerkaatsen tweemaal het binnenoppervlak van de regendruppel voor het verlaten. De tweede reflectie veroorzaakt deze lichtstralen uitgang onder een hoek die sterk verschilt van die van de lichtstralen die slechts één keer reflecteren. daarom, een secundaire regenboog vormen die een grotere radius dan de primaire regenboog heeft. De secundaire regenboog ontstaat door hetzelfde zonlicht en hetzelfde brekingsproces als de primaire regenboog, dus het is ook gecentreerd op het punt precies tegenover de zon. Vanwege de extra reflectie, de kleuren in de secundaire regenboog zijn omgekeerd in vergelijking met de primaire regenboog. Omdat bij elke reflectie een deel van het licht uit de regendruppel verloren gaat, de secundaire regenboog is veel zwakker dan de primaire regenboog. In principe, de secundaire regenboog is altijd aanwezig. Echter, de secundaire regenboog is vaak zo zwak dat mensen hem niet kunnen zien. Wanneer de kijkomstandigheden goed zijn (d.w.z.. het is een ongewoon zonnige dag en er vallen ongewoon veel regendruppels in de lucht), de secundaire regenboog is duidelijk te zien.

De primaire en secundaire regenbogen zijn zichtbaar op deze foto. Public Domain Afbeelding, bron: NASA.

Zoals je misschien al geraden had, licht kan drie keer tegen het binnenoppervlak van de regendruppel weerkaatsen voordat het naar buiten komt, het creëren van een regenboog van de derde orde; of vier keer stuiteren, het creëren van een regenboog van de vierde orde; enzovoorts. Echter, de regenbogen van de derde en hogere orde zijn zo zwak dat ze bijna nooit met het blote oog worden gezien. Door gebruik te maken van een camera en beeldverbeteringstechnieken, de regenboog van de derde orde kan inderdaad in beeld worden gebracht. Deze taak is zo moeilijk dat het succesvol vastleggen en analyseren van de regenboog van de derde orde Michael Grossman heeft opgeleverd, Elmar Schmidt, en Alexander Haussmann een publicatie in het wetenschappelijk tijdschrift, Toegepaste optica. Gezien de bijna onmogelijkheid om derde te worden- en regenbogen van de vierde orde, Hoe kunnen mensen vier regenbogen tegelijk aan de hemel zien??

Het antwoord is dat een deel van het zonlicht kan worden gereflecteerd voordat het in de regendruppels terechtkomt. Bedenk dat regenboogvorming een geometrisch verstrooiingseffect is, waardoor de regenboog gecentreerd wordt op het punt tegenover de zon. Wat zou er gebeuren als er twee zonnen op twee verschillende locaties aan de hemel zouden staan?? Dan zou het zonlicht de regendruppels onder twee verschillende hoeken raken, en er zouden twee primaire regenbogen ontstaan, elk gecentreerd op een ander punt. Als de kijkomstandigheden zo gunstig zijn dat de secundaire regenbogen zichtbaar zijn, dan zouden er vier regenbogen zijn: een primaire regenboog en een secundaire regenboog gecentreerd op het punt tegenover de ene zon, evenals een primaire regenboog en een secundaire regenboog gecentreerd op het punt tegenover de andere zon. Op planeten met regen en twee zonnen, viervoudige regenbogen komen vaak voor. Echter, we hebben geen twee zonnen, dus waarom vermeld ik dit? Een grote, vlak, Een glanzend oppervlak kan voldoende zonlicht reflecteren zodat de situatie zich als twee zonnen gedraagt. Een kalm meer doet precies dit. Het zonlicht dat rechtstreeks van de zon komt, bevindt zich in een hoek die verschilt van die van het zonlicht dat weerkaatst op het oppervlak van een meer, en ze vormen daarom verschillende regenboogsets gecentreerd op verschillende punten. De regenbogen die worden gevormd door het zonlicht dat van het meer komt, worden genoemd “reflectie regenbogen”. Ze zullen hun ogen enkele uren de tijd geven om zich aan te passen in plaats van een paar minuten om hun zicht op de vage sterren te maximaliseren, hoewel het zeer zeldzaam is, het is voor het blote menselijke oog mogelijk om vier natuurlijke regenbogen tegelijk in de lucht te zien, bestaande uit:

De primaire regenboog (enkele reflectie in de regendruppel) tegen direct zonlicht.
De secundaire regenboog (dubbele reflectie in de regendruppel) tegen direct zonlicht.
De primaire regenboog (enkele reflectie in de regendruppel) van door het meer gereflecteerd zonlicht.
De secundaire regenboog (dubbele reflectie in de regendruppel) van door het meer gereflecteerd zonlicht.

In principe, het blote menselijke oog zou zes regenbogen kunnen zien als er twee verschillende grote reflecterende oppervlakken waren, waardoor het effect van drie zonnen ontstaat. Bijvoorbeeld, indien een grote, vlak, De gladde gletsjer lag naast een meer en het oppervlak was gekanteld ten opzichte van het oppervlak van het meer, dan als de omstandigheden maar goed waren, je kon zes regenbogen tegelijk zien. Hoewel fysiek mogelijk, deze situatie is uiterst zeldzaam.

Credit:https://wtamu.edu/~cbaird/sq/2015/05/22/is-a-viervoudige-regenboog-mogelijk/