Vad är en regnbåge?
Regnbågen är ett av naturens mest fängslande fenomen. Den färgglada ljusföreställningen kan upplevas när man har solen i ryggen då solen står lågt på himlen och det finns fina vattendroppar i luften.
Regnbågar har fascinerat människan i årtusenden och förekommer i många folksagor och religioner.
Den grekiske filosofen Aristoteles (384-322 f.Kr.) var den förste som försökte beskriva regnbågen som ett vetenskapligt fenomen.
Han såg regnbågen som en spegelbild av solen i en ojämn "spegel" på ytan av ett moln. Molnet består av myriader av droppar som reflekterar regnbågen på himlen, menade Aristoteles.
Det var dock inte förrän på 1300-talet som gåtan med regnbågen löstes.
Det skedde i ett kloster där den dominikanermunken Theodoric (1250-1310 e.Kr.) experimenterade med kägelformade flaskor som han fyllde med vatten. Experimenten avslöjade att regnbågar uppträder när ljusstrålar bryts och reflekteras i regndropparna.
Theodorics upptäckt av regnbågar glömdes återigen tills den franska filosofen och forskaren René Descartes (1596-1650) upprepade experimenten 1637 och skrev ner sina upptäckter.
René Descartes är bland annat känd för att lägga grunden för den analytiska geometrin där man placerar former, exempelvis cirklar, i ett koordinatsystem varpå man kan beskriva dem med ekvationer.
Hur bildas en regnbåge?
René Descartes beskrivning av vad som skapar en regnbåge gäller fortfarande i dag: Regnbågar uppstår när solljuset bryts i ytan mellan luft och vatten i fallande regndroppar.
Solljus kallas också för vitt ljus och är en blandning av alla färger som det mänskliga ögat kan fånga upp. När solljuset bryts kan man se de olika färgerna från det vita ljuset.
Detta visade den brittiske fysikern Isaac Newton (1643-1727) när han skickade ljus genom ett glasprisma 1669 och såg att ljuset bröts i ett färgspektrum.
Så uppstår en regnbåge
En regnbåge uppstår när åskådaren står med solen i ryggen under en regnskur. När det vita solljuset bryts i regndropparna reflekteras ljuset tillbaka i en mängd olika färger.
Regnbågen uppstår på himlen om solen står lågt och betraktaren står med solen i ryggen och tittar på en tät mängd droppar, vanligtvis en regnskur.
Dropparna fungerar som prismor som bryter ljuset när det tränger in i dem. Brytningen skapar det färgspektrum som utgör regnbågen.
Ljuset bryts i en vinkel på 42 grader, samma vinkel som regnbågen bildar. Baksidan av varje droppe fungerar som en spegel som reflekterar ljuset tillbaka mot ögat.
Regndroppar fungerar således som glasprismer som avböjer solljuset i olika färger när det tränger igenom dem.
Baksidan av varje droppe blir som en spegel som reflekterar ljuset tillbaka mot betraktaren.
Ljus är inte bara det som vi kan se med blotta ögat utan ljuset sträcker sig över hela det elektromagnetiska spektrumet som går från radiovågor i ena änden till gammastrålning i den andra. De ljusvågor som det mänskliga ögat kan uppfånga är från 380 nm till 760 nm. Rött har den längsta våglängden (700 nm) och violett den kortaste (400 nm).
Vilka färger finns i en regnbåge?
Regnbågar porträtteras ofta med sju färger – röd, orange, gul, grön, blå, indigo och violett. Men det stämmer inte att regnbågen bara har sju färger.
Idén att regnbågar har sju färger kommer från Isaac Newtons observationer. När han påvisade att en prisma – exempelvis en regndroppe – delar upp solens vita ljus i olika våglängder och därmed färger, observerade han också att färgerna ofta uppträder i en viss ordningsföljd: rött längst ned, sedan orange, gult, grönt, blått, indigoblått och till sist violett.
I en så kallad sekundär regnbåge – även kallat dubbel regnbåge – reflekteras ljuset i droppen två gånger, varpå färgerna placeras tvärtom.
Isaac Newtons observation ledde till idén att regnbågar har sju färger, vilket vid en första anblick kan tyckas rimligt. Men regnbågar innehåller betydligt fler färger, som dock är svårare att peka ut med blotta ögat.
Varför böjs en regnbåge?
Egentligen är regnbågen en hel cirkel. När ljuset bryts i en regndroppe uppstår en cirkel med hela ljusets färgspektrum.
För betraktaren upplevs dock det vackra optiska fenomenet som en ljusbåge. Detta beror på att vi bara kan se den del av ljuset som kastas tillbaka av dropparna i en vinkel på cirka 40 grader.
Med andra ord är en regnbåge en del av en cirkel som får formen av en båge eftersom större delen av cirkeln befinner sig under horisonten och därmed inte kan ses.
Man dock ha turen att få se en hel regnbåge – en så kallad regncirkel – om man befinner sig i ett flygplan eller på en bergstopp.
En regnbåge är faktiskt en hel cirkel, men vi ser den oftast som en halvbåge på grund av horisonten.
Vad är betydelsen av regnbågar kulturellt och religiöst?
Regnbågen har använts som ett religiöst motiv i årtusenden.
I Första Moseboken placerar Gud en regnbåge på himlen efter syndafloden som ett tecken på sin pakt med Noa och människan om att han inte aldrig ska låta jorden gå under i en naturkatastrof.
Regnbågen är också ett av de vanligaste motiven i mytologin hos de australiensiska aboriginerna.
När en regnbåge ses på himlen är det regnbågsormen som är på väg från ett vattenhål till nästa - en förklaring till varför vissa vattenhål aldrig torkar ut.
Inom den nordiska mytologin kallas regnbågen Bifrost och är en bro som går från Midgård till Asgård och bevakas av Heimdall. Regnbågsbron går sönder vid ragnarök, det vill säga den kosmiska undergången.
Enligt nordisk mytologi bor Heimdall i Himinbjörg – ett hem som ligger i ena änden av regnbågen Bifrost.
Den troligtvis mest berömda myten om regnbågen kommer från irländsk folktro som påstår att kan man hitta en kruka med guld i slutet av regnbågen.
Kulturellt förkunnar regnbågen hopp, förändring, lycka och mångfald. Deltagarna i det tyska bondekriget på 1600-talet bar till exempel regnbågsflaggan som ett tecken på en ny era som kännetecknades av hopp och social förändring.
1978 gjorde konstnären Gilbert Baker regnbågsflaggan till en ikon för rörelse för homosexuella, lesbiska, bisexuella och transsexuella.
Regnbågsflaggan förknippas ofta i dag som symbol för hbtq-rörelsen.
Olika varianter av regnbågar
Det finns flera olika regnbågar, bland andra:
- Månbåge
- Dimbåge
- Dubbel regnbåge
- Regncirkel
- Regnbåge vid vattenfall
Lär dig mer om dem i galleriet nedan.
Dubbel regnbåge
Om ljusstrålarna reflekteras en extra gång inuti vattendropparna innan de når våra ögon bildas en sekundär regnbåge - även kallad dubbel regnbåge.
Månbåge
Starkt månsken kan bilda en regnbåge. Färgerna är dock svaga eller saknas helt eftersom vårt färgseende är sämre på natten. Månbågen ser därför oftast vitaktig ut.
Dimbågen
Dimma består av vattendroppar som är så pass små att de olika färgerna sprids och blandas till den grad att en bred, vitaktig regnbåge bildas.
Regncirkel
Om man befinner sig högt upp över havet, exempelvis på ett högt berg eller i ett flygplan, är chansen stor att man får se en regnbåge i en hel cirkel.
Regnbåge vid vattenfall
Regnbågar vid vattenfall och liknande bildas som andra regnbågar i de små vattendroppar som skapas när vattnet sprids åt alla sidor.