Is de afstand tot de regenboog oneindig?

[jkien]

Hoe ver weg is de regenboog? Ik verbaas me over de duistere taal waarmee wikipedia en de atoptics website bespreken wat de afstand tot de regenboog is.

Wikipedia: "A rainbow is not located at a specific distance from the observer, but comes from an optical illusion caused by any water droplets viewed from a certain angle relative to a light source. Thus, a rainbow is not an object and cannot be physically approached."

Atoptics: "It is impossible to say how far away is a rainbow because it has no distance, no size or indeed real existence. It is purely a collection of rays from glinting water drops that happen to be intercepted by your eye."

In tegenstelling tot zulke gestapelde ontkenningen leidt de geometrische optica die men op school leert tot een helder en eenduidig antwoord: de regenboog is een virtueel beeld, oneindig ver weg, achter het regengordijn. Een virtueel beeld vind je door het extrapoleren van de lichtstralen die het oog van de waarnemer treffen. Als die stralen parallel zijn is de afstand tot het virtuele beeld oneindig.

Het is jammer dat wikipedia en atoptics terugdeinzen voor het simpele idee dat de regenboog een virtueel beeld is, oneindig ver weg. Waarom vervangen ze het heldere begrip van een virtueel beeld door vertroebelende lekentaal zoals "illusion", "not an object", "purely a collection of light rays" en "has no distance". Zulke onduidelijke taal gebruiken ze toch ook niet voor een spiegelbeeld achter een vlakke spiegel?

[Math-E-Mad-X]

"het simpele idee dat de regenboog een virtueel beeld is, oneindig ver weg."

Zo simpel vind ik dat niet, voor de gemiddelde lezer waar Wikipedia zich op richt. Eventueel zouden ze een extra paragraaf kunnen toevoegen met ingewikkeldere uitleg, maar voor de algemene uitleg vind ik het volkomen begrijpelijk dat ze lekentaal gebruiken.

[jkien]

Mijn bezwaar is vooral tegen de duisterheid van de door wikipedia en atoptics gekozen omschrijving. Bijvoorbeeld "a rainbow is not located at a specific distance" is cryptisch en betekenisloos, terwijl "de afstand is oneindig" ook voor leken helder is. Een foto van de regenboog is het scherpst als je op oneindig focusseert. En iedereen kent de direkte ervaring dat de regenboog meebeweegt als je op de fiets of in de auto zit, net zoals de maan. Iedereen begrijpt zonder uitleg dat dat bij verre objecten hoort, daarvoor hoef je niet naar school te gaan.

Zoals in deze video van de regenboog gezien vanuit een rijdende trein.

[Math-E-Mad-X]

Bijvoorbeeld "a rainbow is not located at a specific distance" is cryptisch en betekenisloos, terwijl "de afstand is oneindig" ook voor leken helder is.

Ik betwijfel of dat wel zo is. Mij persoonlijk lijkt het me juist precies omgekeerd. Maar goed, wie ben ik?

[klazon]

Ik snap niet wat er zo cryptisch of oneindig aan is. De regenboog ontstaat door lichtbreking en reflectie in waterdruppels. Waar die waterdruppels zich bevinden is wel bij benadering vast te stellen, maar beslist niet oneindig.

[Xilvo]

Waar die waterdruppels zich bevinden is wel bij benadering vast te stellen, maar beslist niet oneindig.

Maar de plaats van de waterdruppels is niet de virtuele positie van de regenboog.

[Jan van de Velde]

Moeten we ons hier niet afvragen wat "de" beeldafstand is van de zon in wat zich dankzij die kleurscheiding als een holle spiegel gedraagt?

dan is de beeldafstand nagenoeg de afstand oog-bui.

[Benm]

De feitelijke afstand lijkt me dit tot de zon - dat is een heel eind, maar niet oneindig ver weg.

Stel dat je naar een reflectie van de zon in een spiegel kijkt en je wilt focussen op de zon, dan is je focus-afstand die tot de zon (vrijwel oneindig), niet de afstand tot de spiegel. Ik zie het fundamentele verschil tussen beide situaties eigenlijk niet - die regendruppels zijn min of meer reflectoren, al zijn ze niet heel goed door het verschil in brekingsindex per golflengte waardoor die regenboog zou ontstaan.

Waren ze wel heel goed, bijvoorbeeld zoals ijskristallen dat kunnen zijn, dan krijg je een witte kring rond de zon, in de winter gebeurt dan nog wel eens.

[Jan van de Velde]

Stel dat je naar een reflectie van de zon in een spiegel kijkt en je wilt focussen op de zon, dan is je focus-afstand die tot de zon (vrijwel oneindig), niet de afstand tot de spiegel.

in een holle spiegel werkt dat anders

[Xilvo]

dan is de beeldafstand nagenoeg de afstand oog-bui.

In dat geval zou je een regenboog in een fontein of iets dergelijks op een vaste positie zien in het water van de fontein, ook als je zelf beweegt t.o.v. die fontein.
Dat is niet het geval.

[jkien]

Bijvoorbeeld "a rainbow is not located at a specific distance" is cryptisch en betekenisloos, terwijl "de afstand is oneindig" voor leken helder is.

Ik betwijfel of dat wel zo is. Mij persoonlijk lijkt het me juist precies omgekeerd. Maar goed, wie ben ik?

Vanwege je schermnaam Math-E-Mad-X vind je slordig gebruik van het begrip oneindig wellicht wiskundig problematisch. Maar we hebben het hier over het visueel inschatten van afstanden, met je ogen. Afstanden schatten met je ogen doe je op basis van parallax, zijwaarts bewegend of binoculair kijkend. In de optica is er geen belangrijk verschil tussen parallax exact nul en bijna nul. In de optica zijn oneindige afstanden niet problematisch, 'oneindig' en 'ver weg' zijn min of meer gelijk.

Veel mensen kennen het idee van voorwerpsafstand "oneindig" van de fotografie. Voor een foto van de regenboog moet je de lens instellen op voorwerpsafstand "oneindig". Niemand noemt dat de "niet-gelocaliseerde of niet-specifieke voorwerpsafstand", want dat is wartaal.

De uitspraak "a rainbow is not located at a specific distance" is incompatibel met de geometrische optica. Wie die uitspraak aanhangt verwerpt impliciet de definitie van afstand in de optica. Dat zonder te specificeren welke andere afstandsdefinitie daarvoor in de plaats komt. Dat maakt de uitspraak betekenisloos, niet falsifieerbaar, en onwetenschappelijk.

Ik snap niet wat er zo cryptisch of oneindig aan is. De regenboog ontstaat door lichtbreking en reflectie in waterdruppels. Waar die waterdruppels zich bevinden is wel bij benadering vast te stellen, maar beslist niet oneindig.

De regenboog bevindt zich niet in het regengordijn maar erachter. Het is vergelijkbaar met een spiegelbeeld in een spiegel. Je hypothese zou corresponderen met de onjuiste gedachte dat een spiegelbeeld zich bevindt in het vlak van de spiegel. Maar als je bij een echte spiegel met je ogen kijkt dan zie je dat het spiegelbeeld achter de spiegel ligt. In een lichtstralendiagram vind je de plek van dat virtuele beeld door het extrapoleren van de lichtstralen naar een snijpunt achter de spiegel. Bij de regenboog is het vergelijkbaar, ieder punt van de regenboog correspondeert met een bundel parallelle stralen die, als je ze extrapoleert, afkomstig zijn uit het oneindige, zoals weergegeven in de figuur van het startbericht.

Figuur uit wikipedia

Overigens, je hypothese dat de regenboog zich in het regengordijn bevindt betekent dat de regenboog voor elke waarnemer een exact bepaalde positie heeft, en dat het voor elke waarnemer een ruimtelijk object is. Dus een afwijzing van de beweringen van wikipedia en atoptics.

[shimmy]

Iedereen kent de direkte ervaring dat de regenboog meebeweegt als je op de fiets of in de auto zit, net zoals de maan. Iedereen begrijpt zonder uitleg dat dat bij verre objecten hoort, daarvoor hoef je niet naar school te gaan.

Maar iedereen die een regenboog bekijkt ziet ook dat deze niet achter door horizon verdwijnt. Sterker nog, als je een regenboog in een bergdal ziet zie je soms de hele berg nog achter de regenboog. Leg dan maar eens aan jouw wiki-leek uit dat de berg weliswaar op 20 km afstand ligt maar de regenboog tussen hem en de berg op afstand oneindig.

[Math-E-Mad-X]

Bijvoorbeeld "a rainbow is not located at a specific distance" is cryptisch en betekenisloos, terwijl "de afstand is oneindig" voor leken helder is.

Ik betwijfel of dat wel zo is. Mij persoonlijk lijkt het me juist precies omgekeerd. Maar goed, wie ben ik?

Vanwege je schermnaam Math-E-Mad-X vind je slordig gebruik van het begrip oneindig wellicht wiskundig problematisch.

Nee, het gaat me juist helemaal niet om wiskundige slordigheid. Het gaat me puur om wat voor een leek moeilijker te bevatten is. Het lijkt mij dat een begrip als 'oneindige afstand' moeilijker te begrijpen is voor een leek dan de uitleg dat een regenboog geen afstand heeft omdat het geen fysiek ding is.

Maar nogmaals, ik kan het daarmee best helemaal mis hebben. Bovendien kan het natuurlijk ook heel erg per persoon verschillen wat makkelijker of moeilijker te begrijpen is.

[jkien]

Iedereen kent de direkte ervaring dat de regenboog meebeweegt als je op de fiets of in de auto zit, net zoals de maan. Iedereen begrijpt zonder uitleg dat dat bij verre objecten hoort, daarvoor hoef je niet naar school te gaan.

Maar iedereen die een regenboog bekijkt ziet ook dat deze niet achter door horizon verdwijnt. Sterker nog, als je een regenboog in een bergdal ziet zie je soms de hele berg nog achter de regenboog. Leg dan maar eens aan jouw wiki-leek uit dat de berg weliswaar op 20 km afstand ligt maar de regenboog tussen hem en de berg op afstand oneindig.

Ik zou de wiki-leek vertellen dat de regenboog en de berg een eenvoudig mengsel van twee beelden is, zoals hij dat kent van winkelruiten. Het spiegelbeeld van de huizen ligt achter de massieve muur van kazen. Grappig, maar niet moeilijk te begrijpen omdat we van kinds af aan in het dagelijks leven zo vaak reflecties in ramen zien.

Foto uit wikipedia

Het gaat me puur om wat voor een leek moeilijker te bevatten is. Het lijkt mij dat een begrip als 'oneindige afstand' moeilijker te begrijpen is voor een leek dan de uitleg dat een regenboog geen afstand heeft omdat het geen fysiek ding is.

Een regenboog is voor mij gewoon een ding aan de hemel. Door te bewegen valt meteen op dat hij de parallax heeft van iets in de verte, zonder dat ik me afvraag of de regenboog een fysiek voorwerp is.

Dat is vergelijkbaar met een spiegelbeeld in de spiegel. Dat is voor mij ook zoiets waarbij ik me gewoonlijk niet afvraag of het een fysiek ding is. Als je een kind vraagt om te grijpen naar het spiegelbeeld achter een spiegel grijpt hij automatisch op de juiste afstand, zonder dat hij eerst moet nadenken of het een fysiek voorwerp is. Daarvoor hoeft hij niet te studeren, het is een automatisch inzicht van de hersenen, op basis van de waargenomen parallax.

Vind jij dat een spiegelbeeld geen afstand heeft omdat het geen fysiek ding is?

[shimmy]

Iedereen kent de direkte ervaring dat de regenboog meebeweegt als je op de fiets of in de auto zit, net zoals de maan. Iedereen begrijpt zonder uitleg dat dat bij verre objecten hoort, daarvoor hoef je niet naar school te gaan.

Maar iedereen die een regenboog bekijkt ziet ook dat deze niet achter door horizon verdwijnt. Sterker nog, als je een regenboog in een bergdal ziet zie je soms de hele berg nog achter de regenboog. Leg dan maar eens aan jouw wiki-leek uit dat de berg weliswaar op 20 km afstand ligt maar de regenboog tussen hem en de berg op afstand oneindig.

Ik zou de wiki-leek vertellen dat de regenboog en de berg een eenvoudig mengsel van 2 beelden is, zoals hij dat kent van winkelruiten. Het spiegelbeeld van de huizen ligt achter de massieve muur van kazen.

Als je het zo uitlegt, twee aparte beelden, die van een boog en die van de aarde met een berg, waarom is een regenboog dan een halve boog die 2 grenzen heeft aan het aardoppervlak en zie ik niet gewoon de hele cirkel door de aarde heen?