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Ein Regenbogen ist eine optische Naturerscheinung, die auftritt, wenn Sonnenschein und Regen, vom Beobachter aus gesehen, in entgegengesetzten Richtungen auftreten.
Bei einem Regenbogen wird das Sonnenlicht von den Regentropfen zurückgeworfen. Es wird dabei beim Ein- und Austritt aus den Tropfen gebrochen und im Inneren reflektiert. Die meisten Strahlen, die nur einmal reflektiert werden, treten in einem Winkel von ungefähr 42 Grad zur Einfallsrichtung wieder aus. Der Winkel unterscheidet sich jedoch für die verschiedenen Wellenlängen (Farben) etwas, sodass das weiße Sonnenlicht in die einzelnen Farben aufgespaltet wird. Die Regentropfen, deren farbiges Licht beim Betrachter ankommt, liegen auf Kreisbögen (genauer: auf Kegelmänteln). Es handelt sich dabei um die Regentropfen, die zwischen Betrachter und Sonne genau den richtigen Winkel bilden, also den Winkel, bei dem die jeweilige Farbe gesehen werden kann.
Manche Lichtstrahlen werden zweimal im Inneren der Tropfen reflektiert und treten unter einem Winkel von etwa 51 Grad aus. Sie erscheinen als Neben- oder sekundärer Regenbogen, der jedoch schwächer leuchtet und nur bei guten Bedingungen beobachtet werden kann. Lichtstrahlen, die mehr als zweimal reflektiert werden, sind bereits so schwach, dass sie nur in den seltensten Fällen noch weitere sichtbare Regenbögen erzeugen.
Beim Hauptregenbogen verlaufen die Farben von außen nach innen von rot über orange, gelb grün und blau, indigo zu violett, beim sekundären Regenbogen ist die Reihenfolge umgekehrt. Die Breite der Farbbänder hängt von der Größe der Regentropfen ab, große Tropfen lieferen breitere Bänder.
Der Regenbogen steht umso höher am Himmel, je niedriger die Sonne steht. Die beeindruckendsten Regenbögen können daher kurz nach Sonnenaufgang und kurz vor Sonnenuntergang beobachtet werden. Steht die Sonne höher als 42 Grad über dem Horizont, sind keine Regenbögen mehr möglich, da ihr Scheitelpunkt dann unterhalb des Horizonts läge.
Mensch und Regenbogen
Der Regenbogen als ein selten eintretendes und beeindruckendes Ereignis hat seine Spuren in der Kulturgeschichte der Menschheit hinterlassen. Die griechische Mythologie sieht den Regenbogen als Verbindungsweg auf dem die Göttin Iris zwischen Himmel und Erde reist. Im alten Testament der Bibel ist er nach der Sintflut ein Zeichen des Bundes, den Gott mit Noah und den Menschen schließt. Daneben hat in der irischen Mythologie der Leprechaun seinen Goldschatz am Ende des Regenbogens vergraben. In der germanischen Mythologie sah man im Regenbogen die Brücke Bifröst, welche Midgard und Asgard verband.