Form des Regenbogens

Ich habe Walter Lewins Vortrag ( http://www.youtube.com/watch?v=6QVbE_tU2sA ) gesehen, in dem es um die Regenbögen ging. Aber eine Frage beschäftigt mich noch.

Ich habe den ersten Teil des Vortrags verstanden, in dem er über die Achsensymmetrie sprach, die im Wassertropfen gilt, weil der Lichtstrahl aus einer bevorzugten Richtung kommt. Aber ich kann nicht verstehen, warum er die Halbkreisform des Regenbogens mit der Achsensymmetrie in Verbindung bringt.
Um meine Frage klarer zu machen, sage ich ein Beispiel. Betrachten wir zum Beispiel den roten Teil des Regenbogens, haben wir festgestellt, dass diese Farbe des Regenbogens zu sehen ist, wenn wir etwa 42 Grad über die Referenzlinie (von der Sonne) schauen. Aber ich denke, dass man zum Betrachten anderer roter Teile des Bogens seinen Kopf drehen sollte und andere rote Teile andere Winkel als 42 haben. Ich weiß, dass alle roten Teile bei 42 Grad liegen sollten, aber ich bin verwirrt und kann es nicht verstehen.

Ich habe ein anderes Problem und deshalb betonen wir weiter φ M A X . Zum Beispiel haben wir bei einem Winkel von 40 Grad sowohl blaue als auch rote Farbe, aber sie verwenden immer 40 Grad nur für Blau, aber wir können eine Mischung aus Rot und Blau haben. Ich wäre Ihnen dankbar, wenn Sie mir dabei helfen könnten.

Weitere Phys.SE-Fragen zu Regenbögen: physical.stackexchange.com/search?q=is%3Aq+rainbow

Antworten (2)

Nach einiger Suche fand ich ein Video auf YouTube, das sich mit dem Regenbogen befasste . Das sagt es

Die Menge aller Punkte, die zwischen dem Sonnenlicht, dem Regentropfen und dem Betrachter einen festen Winkel haben, ergibt den Kreisbogen des Regenbogens.

Dieses Bild hat mir geholfen.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Für die zweite Frage nach dem Grund, warum wir in jedem Winkel nur eine spezielle Farbe sehen, habe ich mir Lewins Vorlesung an der Technischen Universität Delft angesehen . Er erwähnte den Grund und sagte

Bei den Maximalwerten von φ , gibt es einen Höhepunkt in der Intensität dieses besonderen Lichts.

Aus diesem Grund gibt es zwar alle Farben bei zB 40.7 ∘ aber nur eine Farbe wird gesehen, weil die Spitzenintensität von Blau bei auftritt 40.7 ∘ .

Die große Antwort!

Die runde Form kommt hauptsächlich von der Kugelform eines Regentropfens. Ein dreieckiges Prisma erzeugt einen Regenbogen, der eine gerade Linie ist.

Wie ich verstanden habe, schränkt die Kugelform des Tropfens den Winkel zwischen dem in den Tropfen einfallenden und dem austretenden Licht ein. Diese Einschränkung führt dazu, dass für jeden Wassertropfen ein Kegel entsteht, und dann können wir aufgrund der Kugelform des Universums die Form drehen und der Regenbogenkreis erscheint. Wenn unser Universum eine andere Form hätte, hätte der Regenbogen eine andere Form als dieser Bogen.
Auch ein Prisma hat eine Winkelbegrenzung. Das hat mit dem Brechungsindex zu tun und nicht mit der Kugelform. Die Bogenform ist eine Kombination aus der Form der verwendeten Linse und der Lichtquelle.
Form des Regenbogens
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