Vervormde weerspiegeling van regenboog

jkien

Hoe zou het komen dat de weerspiegeling van deze regenboog bij de horizon naar rechts afbuigt?

: RainbowOntario.png (314.43 KiB) 1275 keer bekeken

(Detail van een foto op internet, Melagoo's Photo Blog)

dannypje

kromming van de aarde waarbij nog s extra de weerkaatsende lichtstralen gebroken worden bij overgang van optisch dichter naar optisch ijler milieu mss ?

jkien

Dan zou die sterke vervorming naar rechts betekenen dat de kromming van de aarde links en rechts verschilt. Dat klopt niet, de aarde is een bol.

Of het zou betekenen dat de brekingsindex van de lucht boven zee links en rechts sterk verschilt, alleen onder de horizon. Dat lijkt me onwaarschijnlijk.

dannypje

Een regenboog is, als je hem vanuit een vliegtuig bekijkt, een cirkel. Als je schuin op een cirkel kijkt, wordt dat een ovaal met links en rechts schijnbaar een sterkere kromming.

Bovendien 'duikt' de aarde weg naar de horizon toe, omdat het inderdaad een bol is, zodat de afbuiging van de lichtstralen daar schijnbaar mee door beinvloed wordt, want je kijkt ook schuin op die bol he.

physicalattraction

Hoe je op de bol kijkt is irrelevant: de bol is symmetrisch. Met welke verklaring je ook op de proppen komt, het moet kunnen verklaren waarom de reflectie wel naar rechts afbuigt en niet naar links. Ik zou het zelf niet weten.

jadatis

mogelijk is de weerkaatsing die je dichterbij ziet van de onderkant van de regenboog en de weerkaatsing die je verder naar de horizon ziet afbuiging van het hogere afgebogen deel hoger in de lucht.

physicalattraction

Dat was ik in eerste instantie ook aan het denken, maar je verwacht juist het tegenovergestelde. De regenboog en zijn reflectie zouden elkaar moeten raken aan de horizon. Dichterbij je zou je juist de reflectie van het midden van de regenboog verwachten, zoals in deze plaatjes (een beetje) te zien is.

: 3129376089_5f413bee6d.jpg (64.17 KiB) 1250 keer bekeken

: 1949791-2-rainbow-reflection-on-water.jpg (21.25 KiB) 1249 keer bekeken

Michel Uphoff

Leuke hersenkraker. Ik kom niet veel verder dan vermoeden dat er een stroming is die richting horizon plaatselijk het wateroppervlak kromt. Mogelijk komt de vervorming doordat de reflectie over een staande golf ( seiche ) loopt?

Hier zo'n zelfde foto:

: rainbow reflection.jpg (116.8 KiB) 1256 keer bekeken

317070

Volgens mij is er 1 iets dat je je heel hard moet realiseren, hetgeen je in het water ziet is GEEN REFLECTIE van de regenboog. De regenboog is geen fysisch object en wordt dus sowieso niet gereflecteerd. (moest je hier niet van overtuigd zijn: bekijk de boot op de eerste foto en zie dat die enkel dicht bij het water goed gereflecteerd wordt)

Waar de zon boven de horizon een regenboogeffect creëert, is het volgens mij de reflectie van de zon in het water die voor je ogen hetzelfde effect heeft onder de horizon, waardoor de regenboog schijnbaar sluit. (Na een spiegeling van het licht van de bron is het namelijk alsof de bron zelf gespiegeld is.) De regenboog zelf wordt dus niet gereflecteerd, maar de reflectie van de zon creëert opnieuw een regenboog onder de horizon. Dat is, als je een oneindig groot vlak wateroppervlak zou hebben, waardoor de zon voor alle plaatsen op dezelfde locatie terechtkomt als ze gespiegeld wordt.

Maar, het gaat hier niet over een oneindig groot vlak wateroppervlak. Volgens mij zorgt de kromming van de aarde ervoor dat aan de horizon de reflectie van de zon in het water anders is, waardoor de regenboog veel sneller sluit. Als je de zon bij de horizon namelijk gaat spiegelen over het watteroppervlak om te zien waar de lichtstralen terechtkomen, dan gaat ze voor jou steeds minder en minder diep onder de grond zitten naarmate je dichter bij de horizon komt, hence, de regenboog sluit zich sneller en sneller.

Om mijn theorie hierboven exact aan te tonen is er echter een zwaar stukje meetkunde nodig

Ik vind het wel opmerkelijk, omdat je volgens mij door een meting aan je foto vrij nauwkeurig de aardomtrek zou moeten kunnen vinden?

jkien

317070 schreef: ↑vr 02 nov 2012, 18:59Volgens mij is er 1 iets dat je je heel hard moet realiseren, hetgeen je in het water ziet is GEEN REFLECTIE van de regenboog.

Dat ben ik niet met je eens. Ik zou alleen bezwaar maken als iemand het gekromde aardoppervlak achter het regengordijn wil gebruiken als spiegel voor het virtuele object. Het raakvlak aan de bol, WH, is juister als spiegel (mits het regengordijn niet al te ver weg is, zeg minder dan 10 km). Dankzij de vlakke spiegel blijft de geometrische optica iets eenvoudiger. De regenboog is een virtueel object dat oneindig ver naar links ligt. Het middelpunt van de regenboog ligt hoek φ onder het raakvlak. De weerspiegelde boog ligt ook oneindig ver naar links. Het middelpunt van de weerspiegelde boog ligt hoek φ boven het raakvlak. Alle werkelijke lichtstralen bevinden zich rechts van het regengordijn; aan de linkerkant bevinden zich alleen hulplijnen.

: Diagram2.png (12.31 KiB) 1241 keer bekeken

WH = ware horizon, R = regengordijn, Z = zon, A = aardoppervlak, K = kim (zodat de waarnemer een richtingverschil ziet tussen WH en K, de zogenaamde kimduiking)

De regenboog is geen fysisch object en wordt dus sowieso niet gereflecteerd.

(moest je hier niet van overtuigd zijn: bekijk de boot op de eerste foto en zie dat die enkel dicht bij het water goed gereflecteerd wordt)

1) Hoezo "dus"? In de geometrische optica kunnen virtuele objecten net zo goed gereflecteerd worden als reele objecten. Dat leert iedereen op school.

2) De boot is niet oneindig ver weg. Dat is het verschil.

Zie ook Minnaert (blz 179) die stelt dat de regenboog een t.o.v. de horizon volmaakt symmetrisch spiegelbeeld geeft, terwijl de spiegelas van de wolk verschoven is. Zijn verklaring is dat de wolk dichtbij is, terwijl de regenboog oneindig ver weg is.

Spiegelas S van een wolk ligt onder de horizon (hoek β), terwijl de spiegelas van de regenboog samenvalt met de horizon.

Als het spiegelbeeld van een wolk (of een ander voorwerp) een hoek β onder de horizon ligt, dan is die waarneming, samen met de ooghoogte y, voldoende om de horizontale afstand tot de wolk te bepalen, met x = y / tan β. De spiegelas tussen de regenboog en de weerspiegelde boog (R en R') valt samen met de horizon, dus is de afstand tot de regenboog oneindig. De horizon is ook de spiegelas tussen de maan M en zijn spiegelbeeld M'. De maan staat vrijwel oneindig ver weg.

Michel Uphoff

De regenboog is geen fysisch object en wordt dus sowieso niet gereflecteerd

Daar heb je volgens mij een punt. Het zijn andere waterdruppels die de reflectieboog op het water veroorzaken, dan de druppels die de boog in de lucht veroorzaken.

Volgens mij zorgt de kromming van de aarde ervoor dat aan de horizon de reflectie van de zon in het water anders is

Maar dan zou je nimmer een boog zien die mooi aansluit op de reflectieboog, en die zijn er genoeg, hier een voorbeeld:

: arctic-rainbow-nicklen-673279-sw.jpg (149.11 KiB) 1244 keer bekeken

Deze site gaat er wat dieper op in, en geeft dit schema o.a. van een gereflecteerde reflectieboog:

: scheme.jpg (25.15 KiB) 1241 keer bekeken

Maar dit alles geeft nog geen verklaring voor die vreemde kromming in de reflectieboog aan de horizon.

Michel Uphoff

Ik heb zojuist Walter Lewin gevraagd er zijn licht eens over te laten schijnen, hopenlijk reageert hij en dan laat ik zijn reactie weten. Als er iemand is die het fenomeen regenboog goed kent is hij het wel.

317070

Maar dan zou je nimmer een boog zien die mooi aansluit op de reflectieboog, en die zijn er genoeg, hier een voorbeeld:

Ik kan foto's vinden van roze eenhoorns, dat wil niet zeggen

Maar volgens mij buigt ook op je foto de regenboog af, alleen is het onduidelijker:

1) omdat je de regenboog niet tot de horizon kunt volgen, ijsschotsen liggen in de weg. Ook bij jkien's foto is het effect maar net aan de horizon zichtbaar.

2) doordat de foto laag bij de grond getrokken is, ligt de horizon veel dichter en zie je de effecten van de kromming in de verte niet.

Benm

Dit is wel een uiterst curieus verschijnsel. Ik denk dat het zit zoals Michel beschrijft - de regenboog die je de reflectie zit is anders dan de regenboog die je direct ziet. An sich is dat heel logisch omdat je er via de reflectie via een andere hoek tegenaan kijkt.

Ik blijft me echter afvragen waarom het fenomeen blijkbaar niet altijd op dezelfde manier zichtbaar is. ongeacht het mechanisme zou ik toch verwachten dat de verschuiving in alle gevallen aanwezig moet zijn, maar fotos met 'perfecte' reflecties bewijzen het tegendeel.

jkien

Een hypothese voor de foto van Melagoo in het startbericht: misschien zijn er ribbelgolven op het wateroppervlak zoals in onderstaande figuur. Ver van de oever zijn ze scheef (vanwege de wind), maar dichtbij zijn ze parallel aan de oever (vanwege de bodem). De scheve golven zouden de verticale lichtbron v scheef weerspiegelen, en de weerspiegelde regenboog zou ook scheef vervormen.

: Diagram3.png (12.38 KiB) 986 keer bekeken

Bovenaanzicht van het wateroppervlak. W = waarnemer; R = regenboog; grijze pijl = windrichting; a,b = ribbelgolven; c = schijnbare plaats van weerspiegelde boog op het wateroppervlak; v = roze hulplijntje, een denkbeeldige verticale lichtbron vanaf de linkervoet van de regenboog

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

Vervormde weerspiegeling van regenboog

Vervormde weerspiegeling van regenboog

Re: Vervormde weerspiegeling van regenboog

Re: Vervormde weerspiegeling van regenboog

Re: Vervormde weerspiegeling van regenboog

Re: Vervormde weerspiegeling van regenboog

Re: Vervormde weerspiegeling van regenboog

Re: Vervormde weerspiegeling van regenboog

Re: Vervormde weerspiegeling van regenboog

Re: Vervormde weerspiegeling van regenboog

Re: Vervormde weerspiegeling van regenboog

Re: Vervormde weerspiegeling van regenboog

Re: Vervormde weerspiegeling van regenboog

Re: Vervormde weerspiegeling van regenboog

Re: Vervormde weerspiegeling van regenboog

Re: Vervormde weerspiegeling van regenboog