Farben & Klänge

Wie entsteht ein Regenbogen?

Wunderschönes Naturspektakel - ein Regenbogen

Wunderschönes Naturspektakel - ein Regenbogen. Bild: Robert Neumann/Shutterstock.com

Treffen Sonnenstrahlen auf Regentropfen, wird das Sonnenlicht an den Tropfen in verschiedene Farben zerlegt, so dass nebeneinanderliegende Farbbänder entstehen. Diese erscheinen für den Betrachter auf der Erde als Bogen im Himmel.

Nur wenn es in unserer Umgebung zwar regnet, aber gleichzeitig die Sonne durch die Wolken scheint, bekommen wir einen Regenbogen zu Gesicht – und dafür müssen wir uns auch noch am richtigen Standort befinden. Am besten stehen die Chancen dafür im Frühling oder Herbst in der zweiten Tageshälfte, wenn die Sonne nicht mehr so hoch steht. Aber wie kommt es zu diesem Farbenspiel?

Aus weiss wird rot, gelb, grün und blau

Das Licht der Sonne setzt sich aus unterschiedlichen Wellenlängen zusammen. Kurzwellige Lichtstrahlen nehmen wir als blau-violett wahr, die längsten sichtbaren Wellenlängen erscheinen uns rot. Alle zusammen, also das gesamte Spektrum des Sonnenlichts, sehen wir als „weisses“ Licht. Trifft das weisse Sonnenlicht auf einen Regentropfen, wird es gebrochen: Das heisst, die verschiedenen Wellenlängen werden in leicht unterschiedlichen Winkeln reflektiert. Uns erscheint es deshalb so, dass sich auf der Regenwand Bänder von unterschiedlichen Farben abzeichnen.

Additive Farbmischung: Das Experiment

Weisses Licht lässt sich nicht nur in unterschiedliche Farben zerlegen, sondern du kannst rotes, blaues und grünes Licht auch zu weissem Licht kombinieren („addieren“)! Probiere es aus mit dem Experiment Licht ist Farbe.

Das Licht trifft auf den Regentropfen, wird gebrochen und in einem Winkel von ca. 42° zurück geworfen

Das Licht trifft auf den Regentropfen, wird gebrochen und in einem Winkel von 42° (für rotes Licht) zurückgeworfen. Bild: Saperaud/Wikimedia Commons, CC-Lizenz

Im Detail sieht das so aus: Die Wellenlängen, die wir als Rottöne wahrnehmen, werden beim Eintritt in die Regentröpfchen gebrochen, an deren Rückseite reflektiert und treten in einem Winkel von etwa 42° wieder aus, wobei sie ein zweites Mal gebrochen werden. Kürzere Wellenlängen (für unser Auge der Blau- und Violett-Bereich) nehmen einen leicht anderen Weg durch den Tropfen und tregen in einem Winkel von etwa 40° wieder aus. Die nebeneinanderliegenden Farbbänder formen aus unserer Sicht einen Bogen auf der grauen Regenwolke, der umso höher über den Horizont steigt, je tiefer die Sonne hinter uns steht. Besonders gute Bedingungen für einen spektakulären Regenbogen herrschen deshalb nach dem Durchzug einer Regenfront an einem Spätsommernachmittag oder -abend.

Übrigens: Sonnenlicht besteht nicht nur aus den Farben des Regenbogens, die wir Menschen erkennen können ... Andere Lebewesen, zum Beispiel viele Insekten, können mit ihren Augen zusätzlich UV-Strahlung wahrnehmen. Diese Fähigkeit brauchen sie, um den Weg in Blüten zu finden, die UV-Farbmuster auf ihrer Innenseite aufweisen. Wie mag ein Regenbogen wohl für Hummeln und Bienen aussehen?

Erstellt: 17.05.2013
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