Nebenregenbogen

Nebenregenbogen

Zweimalige Reflexion - Haupt- (links) und Nebenregenbogen (rechts). Der Himmel im Inneren des Hauptregenbogens erscheint stets heller als außerhalb davon. Bisher wurden Strahlen betrachtet, die genau einmal im Inneren der Tröpfchen reflektiert werden. Der direkt oberhalb des Hauptbogens gelegene Nebenregenbogen dagegen wird von zweifach reflektierten Strahlen gebildet; weitere Nebenbögen werden entsprechend mehrfach reflektiert. Nebenbögen sind deutlich lichtschwächer als der Hauptregenbogen, da bei jeder Reflexion ein Teil des Sonnenlichtes unreflektiert den Regentropfen verlässt. Außerdem wird der Lichtstrahl aufgrund des kleineren Ein- und Ausfallwinkels am Tropfen etwas stärker wellenabhängig gebrochen und somit aufgefächert, was ebenso zu einer weiteren Abschwächung führt. Nebenregenbögen können daher nur bei sehr guten Lichtverhältnissen oberhalb und unterhalb des Hauptregenbogens beobachtet werden.

Der Nebenbogen mit zweifacher Reflexion im Tropfen besitzt einen Winkel von circa 50 Grad für rotes und 53 Grad für blaues Licht. Entgegen der einfachen Reflexion am Hauptregenbogen, dessen obere Hälfte von den einfallenden Strahlen an der oberen Hälfte des Tropfens gebildet werden, sind es beim Nebenregenbogen mit zweifacher Reflexion Lichtstrahlen, die am unteren Teil des Tropfens eintreten. Mit jeder zusätzlichen Reflexion innerhalb des Bogens kehrt sich außerdem der Farbverlauf ein weiters Mal um. Die nebenstehende Grafik veranschaulicht den Strahlverlauf für den Nebenbogen mit zweimaliger Reflexion in der Nähe der maximalen Ablenkung. Weitere Nebenregenbögen höherer Ordnung, also mit mehr als zwei Reflexionen innerhalb des Tropfens, sind wegen der oben beschriebenen zusätzlichen Abschwächung extrem selten zu beobachten und wurden erstmals von Félix Billet (1808-1882) beschrieben, der auch die zugehörigen Winkelabstände vom Sonnengegenpunkt dafür berechnete.

Im oberen Bild mit einem Haupt- und Nebenregenbogen fällt auf, dass der Himmel im Innern des Hauptbogens deutlich heller als außerhalb erscheint und insbesondere der Bereich zwischen Haupt- und Nebenregenbogen deutlich dunkler als seine Umgebung ist. Dieser Helligkeitskontrast entsteht, weil bei Winkeln unterhalb des Maximalwinkels beim Hauptregenbogen sich die Farben überlagern und so ein weißes Licht erzeugen. Da beim Nebenregenbogen der Farbverlauf umgekehrt ist, zeigt sich das etwas dunklere weiße Licht bei Winkeln oberhalb des Maximalwinkels des Nebenregenbogens. Dadurch entsteht zwischen diesen beiden Regenbogen ein dunkles Band, welches zu Ehren seines Entdeckers Alexander von Aphrodisias als Alexanders dunkles Band bezeichnet wird. (Quelle: Wikipedia)