Regnbuer forklart: Hvordan sollys blir til verden av farger

Hva er egentlig en regnbue?

En regnbue er ikke en fysisk objekt du kan peke på eller beveget deg mot – det er en optisk illusjon som oppstår når sollys brytes gjennom vanndråper i atmosfæren. For at en regnbue skal kunne oppstå, må du stå med solen bak deg, og det må være regn eller vanndråper foran deg. Hver eneste dråpe bryter og reflekterer sollyset inne i seg selv, og fra din spesifikke synsvinkel ser du de røde fargene på utsiden av buen og fiolett på innsiden.

En regnbue har et fast vinkelmål på omkring 42 grader fra himmel til bakgrunn. Dette betyr at hvis solen er på 10 graders høyde over horisonten, vil regnbuenes topp være på 52 grader høyde. Derfor ser vi mindre og mindre av regnbuen når solen stiger høyere på himmelen, og vi ser ikke regnbuer når solen er mer enn 42 grader høy – det er helt matematisk.

Hvordan lyset brytes i en regndråpe

Når et stråle av hvitt sollys treffer en sfærisk vanndråpe, skjer det følgende: Strålen brytes når den enter dråpen, noe som gjør at de ulike fargene i det hvite lyset separeres litt fra hverandre – dette kalles dispersjon. Inne i dråpen reflekteres strålen mot bakvägg av dråpen, og deretter brytes den igjen når den forlater dråpen. Denne doble brytningen og refleksjonen splitter sollyset inn i sine konstituente farger.

Rødt lys brytes minst (40–42 grader), mens violet lys brytes mest (40–50 grader). Dette er grunnen til at rød alltid er på utsiden av regnbuen og violet alltid på innsiden. Alle de andre fargene – orange, gul, grønn, blå – ligger mellom disse to, og skaper den fine spektralkurven vi alle kjente fra barneskolen. Dette fenomenet kalles også Newtons spektrum eller det optiske spekteret.

Tall og trender i regnbuer

Regnbuer er mer vanlig enn mange tror. I landet som Norge, med vårt fuktigt klima og hyppige byger, oppstår det gjennomsnittlig omkring én regnbue per regnskur når forholdene er rette – nemlig når du står med solen i ryggen. Sannsynligheten for å se en dobbeltregnbue (hvor en større regnbue ligger rundt en mindre) er omkring 1 av 200 regnbuer, noe som gjør den til en relativt sjelden, men ikke unik hendelse. Fotografer verden over søker aktivt etter regnbuer, spesielt de med ekstrem klarhet eller spesielle lyssettinger.

Dobbeltregnbuer og andre fenomener

En dobbeltregnbue oppstår når dobbel refleksjon inni regndråpen skjer – altså at lyset reflekteres to ganger i stedet for én gang. Den ytterste (secondary) regnbuen har fargene reversert – violet på utsiden og rød på innsiden – fordi de doble refleksjonen bytter fargesekvensen. Også merkelig nok er himlen mørk mellom den primære og sekundære regnbuen – dette kalles Alexanders mørke bånd, og det oppstår fordi veldig lite lys kommer ut fra disse vinklene.

Andre fascinerende fenomener knyttet til regnbuer inkluderer glorias (konsentriske sirkler rundt din egen skygge), halos (ringe rundt solen fra iskrystaller), og supernumerary rainbows (ekstra regnbuer med dempede farger innenfor den primære). Hver av disse oppstår fra forskjellige optiske effekter, og de fleste krever at du vet hva du skal se etter – de er der, men ikke alltid opplagt for det utrente øye.

Slik fotograferer du regnbuer perfekt

«For å få et godt regnbue-foto, må du først og fremst være på riktig sted på riktig tid,» sier meteorolog Tone Andersen. Riktig sted betyr: solen bak deg, og regn eller vannsprøyt foran deg. Riktig tid betyr: ofte kort tid etter en regnbygge når solen bryter igjennom skylene. For fotografer er de beste resultatene når du bruker et bredt kamera-objektivt (24 mm eller bredere), posisjoner deg slik at regnbuen strekker seg fra bakgrunn til bakgrunn i rammen, og sikrer at du ikke overeksponerer himlen rundt buen.

"«Regnbuer er flyktige fenomener. Du må være på plass, du må ha kamera klart, og du må fotografere raskt – for innen et minutt eller to kan regnbuen være borte helt.»"

Regnbuer: Vitenskap møter skjønnhet

Selv når du forstår fysikken bak regnbuer, forsvinner ikke magien – den endrer seg bare. I stedet for å se en mystisk fargekurve på himmelen, ser du et bevis på hvordan lys og materie samhandler, hvordan matematikk skaper skjønnhet, og hvordan naturen konstant legg på magiske show for oss. Hver regnbue er unik fordi hver regnskur er unik, og hver plass du står er unik.

Så neste gang du ser en regnbue, ta øyeblikket – ta et foto, tegn den, eller bare se på den. Og tenk på at det som du ser, handler ikke om noen mystisk kraft, men om de eleganteste love innen optikk som gjør at hvitt sollys blir delt opp i hele dens fargespektrum for å dekorere himmel når skyen og solen danser sammen.