SZIVÁRVÁNY

Talán a gyakoribb refrakciós jelenségek legszínpompásabbja. 

Szivárvány = A Nappal átellenben, ellenirányával (antiszoláris pont) fix szögeket bezáró, színeire bomló napfény alkotta ívek.

Az aláhulló, közel gömb alakú vízcseppeken kétszer megtörő és egyszer (40-42 fokos ív) vagy kétszer (50-53 fokos ív) teljes visszaverődést szenvedő sugarak hozzák létre.

Amint azt már Descartes is felismerte tízezernyi fénysugár kiszerkesztésével: a vízcseppeken töréssel irányt változtató fény a legerősebb az ú.n. minimális szögeltérülés irányában. Ez a kb. 1,33 törésmutatójú víz esetében az antiszoláris iránnyal 42 fokot bezáró szivárványnak felel meg. A szivárvány azonban nem fehér: A víz, mint minden törő közeg, valamilyen mértékben “diszperz”, azaz a különböző hullámhosszakra kicsit más a törésmutatója, így törés után a különböző színű sugarak kicsit más szögben haladnak tovább, a csepp túlsó belső falán teljes visszaverődéssel ismét irányt változtatva, a másik víz/levegő határfelületen megint hullámhossztól függően kicsit ismét eltérő irányban haladnak tovább, a hullámhosszal folytonosan változó mértékben. Egyes irányokban hosszabb-, másokban rövidebb hullámhosszúságú fénysugarakat látunk, így a színképi színek folytonos átmenete figyelhető meg egy közel két fokos szélességű ív peremei között.

Néhány megjegyzés a jelenséggel kapcsolatban:

- Természetes szivárvány mindig csak 53,5 foknál alacsonyabban lévő Napkorong esetén fordulhat elő. Délidőben a lábunk alatti irányban lévő antiszoláris pont körüli említett szög(ek)ben “mesterséges” szivárványt finoman permetező kerti locsoló slaggal hozhatunk létre, vagy szökőkutaknál megfelelő irányban nézve.

- Mindenki a “saját” szivárványát látja, következve abból a tényből is, hogy mindenkinek más-más az antiszoláris pontja.

Ritkaság számba megy, ha telihold környékén sikerül valakinek “hold-szivárványt” lefényképezni (a Hold milliószorta halványabb fénye miatt már észrevenni ilyet is nagy kunszt)!

Különösen izgalmas kérdés, hogy miért láthatunk oly sokféle szivárványt…?

A szivárvány színeinek erőssége, az ív szélessége sok mindentől függ. Többek között a cseppek méretétől is. Az alábbi táblázat egyszerű tapasztalati összefüggéseken alapszik:

Csepp átmérője (mm)	leírás
1 – 2	Nagyon fényes fő szivárvány, ibolya, fényes zöld, tiszta vörös színekkel. A kék gyenge. Rózsaszín és zöld “számfeletti ívek” belefolynak a fő ívbe.
0,5 körüli	A fő szivárvány vörösben halványabb. Kevesebb “számfeletti ív”.
0,2 – 0,3	A fő ívből hiányzik a vörös. A maradék jól fejlett. A “számfeletti ívek” fakó sárgák.
0,1 körüli	Sáv jelenik meg a fő ív, és az első “számfeletti ív” között.
0,08 – 0,1	A fő ív széles és fakó, csak az ibolya komponens fényes. Az első “számfeletti ív” fehéres, és jól elkülönül a fő ívtől.
0,06 körüli	A fő szivárvány jól észrevehető fehér csíkot tartalmaz.
< 0,06	Gőz-ív, felhő-ív, köd-ív: fehér, kivéve egy narancsos külső-, és kékes belső peremet.