Alex Brown / Wikimedia Commons
Alex Brown / Wikimedia Commons

Oletko tullut ajatelleeksi, että nähdessäsi sateenkaaren seisot aina selin aurinkoon?

Sateenkaari syntyy, kun ilmakehän vesipisaroissa tapahtuu sama valon taittumisilmiö kuin lasisessa prismassa. Valkoisen luonnonvalon eri aallonpituudet taittuvat pisaran sisässä eri kulmissa ja siksi valo hajaantuu kirjoksi.

Kukin pisara siis toimii prismana. Samaan aikaan pisarat toimivat peileinä ja palauttavat valon tulosuuntaansa. Siksi näet sateenkaaren vain vastakkaisessa suunnassa kuin auringon, et koskaan auringon vierellä.

Näet rinnakkain eri sävyjä, koska eri suuntien pisarat heijastavat hieman eri kulmassa taittunutta aallonpituusaluetta. Sateenkaari ei siis ole jonkin taivaan­alueen värijuovitus vaan katsojaa kohti heijastuvaa auringonvaloa. Siksi et koskaan voi kulkea sateenkaaren läpi – saati löytää sen päätä.

Kaari on osa ympyrää

Sateenkaari ei oikeastaan edes ole kaari vaan pala ympyrää, josta valtaosa jää horisontin taakse. Korkealta vuorelta tai lentokoneesta voi joskus nähdä täyden ympyrän muotoisen sateenkaaren.

Ympyrä johtuu silkasta geometriasta, jonka yksi osa on havainnoija. Sateenkaaren ihailija sijaitsee suoralla, joka kulkee auringon keskipisteestä sateenkaariympyrän keskipisteeseen. Tuohon suoraan nähden tietyissä kulmissa näkyvät kaaren eri värisävyt.

Punaisen valon aallonpituudella eli sateenkaaren ulkoreunalla valon palaamiskulma on 42 astetta. Sinisellä valolla eli sateenkaaren sisemmällä reunalla se on noin 40 astetta. Sateenkaaren voi nähdä taivaalla jokaisessa pisteessä, joka on 42 asteen kulmassa auringon ja katsojan kautta kulkevaan suoraan nähden. Kun kaikki nämä pisteet yhdistetään, syntyy ympyrä.

Sateenkaarta ei näy, jos aurinko on korkeammalla horisontista kuin 42 asteessa. Silloin katsojan kautta kulkeva suora ei osu ilmakehän vesipisaroihin vaan maahan. Sateenkaari syntyykin usein aamu- tai iltapäivisin, kun aurinko on matalalla. Joskus sateenkaaren voi tuottaa myös kuunvalo.

Näkymiskulmaa voit testata itsekin. Kun seuraavan kerran katselet sateenkaarta, aseta toinen kätesi suorana pääsi jättämään varjoon. Nosta toinen kätesi kohti sateenkaaren yläreunaa. Käsiesi välinen kulma on se runsaat 40 astetta.

Julkaistu Tiede -lehdessä 7/2011

unbiased
Seuraa 
Viestejä1863
Liittynyt26.12.2010

Sateenkaari on katsojan silmässä

jeremia2 25.05.2014 klo 22:34 Miksi sateenkaaren sisäosa on yleensä paljon kirkkaampi kuin sen ulkopuolinen osa ? Tyypillinen pop-tiedelehtijuttu. Tietenkin aurinko on katsojan takana, kun katsoo sadepisaroista taittunutta ja heijastunutta säteilyä. Tämä selittää myös alaosan kirkkauden. Keskiosan pisroista heijastuu takaisin enemmän valoa kuin reunaosista, koska auringon säteet heijastuvat parhaiten pisaroista suoraan takaisin. Saman ilmiön huomaa tien valoa heijastavissa maaleissa. Kun varjo...
Lue kommentti