Warum sind Regenbögen durch polarisiertes Glas heller?

Ich stand draußen bei ganz leichtem Nieselregen, Sonne im Rücken. Ich habe einen Regenbogen gesehen. Ich weiß, warum sie auftreten, aber...

Ich trug eine polarisierte Sonnenbrille. Versuchsweise habe ich meine Sonnenbrille um 90 Grad gedreht. Der Regenbogen wurde heller.

Ich habe das teilweise erwartet, da Regenbögen sehr gerichtet sind.

Was ich nicht erwartet hatte, war, dass mein bloßes Auge (ohne Sonnenbrille) einen dunkleren Regenbogen sah als das Auge, das durch das polarisierte dunkle Glas blickte. Ich hatte erwartet, dass es ungefähr gleich ist.

Mehr noch, durch die Sonnenbrille waren die Farben lebendiger.

Was sind die Gründe dafür? Ich hätte nicht gedacht, dass gebrochenes Licht so polarisiert sein kann.

Antworten (2)

Der Regenbogen wurde durch die polarisierte Sonnenbrille (PS) nicht heller. Vielmehr verstärkte der PS den Kontrast zwischen dem Regenbogen und dem Hintergrundlicht des Himmels: Der PS verringerte die Helligkeit des Himmels, während der Effekt auf den Regenbogen, falls vorhanden, viel geringer war. Während sich die Augen an das absolute Helligkeitsniveau gewöhnt haben, wurde die relative Helligkeit des Regenbogens (dh der Kontrast) höher.

Der Grund, warum die Farben durch das PS lebendiger erscheinen, ist derselbe: höherer Kontrast.

Und für alle Fälle ist der Grund, warum PS den Kontrast erhöht, ausführlich im Abschnitt „Sky Polarisation and Photography“ des Wikipedia-Artikels über Polarisation beschrieben .

Können Sie erklären, warum der Polarisationsfilter die Helligkeit des Himmels verringert, aber nicht die des Regenbogens?
Da das polarisierte Glas ein Filter ist, der Lichtstrahlen mit einer bestimmten Eigenschaft blockiert, bedeutet weniger Licht weniger Helligkeit. An diesem Punkt könnten Sie fragen: „Können Sie erklären, warum bestimmte Strahlen durch polarisierte Gläser blockiert werden?“
@Matt: Dazu könnten mehrere Faktoren beitragen: 1. Der Regenbogen ist viel weniger polarisiert (das Licht, das den Regenbogen darstellt) als der Himmel. 2. Wenn das Licht des Regenbogens polarisiert ist, kann seine Polarisation anders sein als die des Himmels. So können Sie die Ausrichtung der Polarisationsbrille (Filter) finden, wenn die Himmelshelligkeit am stärksten unterdrückt wird, während die Helligkeit des Regenbogens nicht so stark (wenn überhaupt) unterdrückt wird.
@DarioOO Man könnte stattdessen fragen: "Können Sie erklären, warum die von Wolken reflektierten Strahlen polarisiert sind, die von Regentropfen reflektierten Strahlen jedoch nicht, um Regenbögen zu bilden?" Das wäre eine vollkommen vernünftige Frage, und ich denke, Sie lehnen sie unnötig ab.
Gute Antwort. Sie haben Recht - ich hätte wahrscheinlich sagen sollen, dass der Regenbogen heller zu werden schien . Außerdem liebe ich die Diskussion in den Kommentaren. Denken Sie daran, dass der Filter auch abgedunkelt ist, um etwa 50 % des Lichts durchzulassen. Daher war ich überrascht, dass der Regenbogen durch den abgedunkelten Polfilter heller erschien als durch das bloße Auge.

Etwas zu lang für einen Kommentar:

Wenn wir einen kurzen "Bogen" des Regenbogens betrachten, würde das gesamte zum Regenbogen beitragende Licht (im Gegensatz zum Hintergrundlicht) wahrscheinlich dazu neigen, in die gleiche Richtung polarisiert zu werden.

Denn das „Regenbogenlicht“ wurde beim Eintritt in einen Wassertropfen durch die „vordere“ Halbkugel der Tropfenoberfläche zunächst gebrochen, dann an der „Rückseite“ der Tropfenoberfläche reflektiert und schließlich beim Verlassen des Tropfens wieder durch gebrochen die „vordere“ Fläche. Die Geometrie wird für alle Tröpfchen innerhalb dieses kurzen Bogens des Regenbogens nahezu gleich sein.

Diese Refraktion-Reflexion-Refraktion-Folge wird, wie gesagt, einige Polarisationsrichtungen begünstigen.

Ich vermute, dass der Regenbogen aus diesem Grund schärfer wird, wenn Sie Ihre Sonnenbrille richtig drehen, damit sie dieser Polarisationsrichtung entspricht: Das Hintergrundlicht des Tageslichthimmels (das dazu neigt, den Regenbogen zu überstrahlen) wird viel stärker gedimmt als der Regenbogen selbst.

Vielleicht ist auch das Tageslicht vom Himmel fast gegenüber der Sonne polarisiert (unabhängig davon, ob es einen Regenbogen gibt oder nicht). Haben Sie diesen Effekt in der Nähe des "obersten Punkts" des Regenbogens gesehen, wo der Regenbogenbogen fast "horizontal" ist, oder näher an einem oder beiden "Beinen" des Regenbogens, wo der Bogen "vertikaler" ist?

Nachdem ich gegoogelt hatte, fand ich ein YouTube-Video, das zeigte, wie großartig dieser Effekt ist .

Super Video. Verdeutlicht meine Frage sehr gut. Ich habe die Wirkung überall gesehen.
Warum sind Regenbögen durch polarisiertes Glas heller?
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