Sateenkaaret

Sateenkaaret ovat meteorologis-optinen ilmiö, jossa valon taittuminen, heijastuminen ja dispersio vesipisaroiden sisällä tuottavat spektrin värejä arkkina taivaalle. Ne syntyvät, kun auringonvalo kohtaa ilmassa olevan vesipisaran, yleisimmin sateen jälkeen, sumun tai suihkupisaroiden yhteydessä. Sateenkaaret näkyvät vastapäätä aurinkoa ja ne ovat parhaiten nähtävissä kun aurinko on matalalla taivaanrannikolla.

Prosessi perustuu kolmeen vaiheeseen: valo taittuu pisarassa, heijastuu sisäpinnoilta ja taittuu jälleen, jolloin pisaran läpi kulkeva valon osuus hajaantuu eri väreiksi. Pääsateenkaaren värijärjestys on punainen uloimmalla reunalla ja violetti sisimmällä. Primaarinen sateenkaari muodostuu yhdestä sisäisestä heijastuksesta; sen leveyssuuntainen kulma eriöistä on noin 42 astetta. Toisessa sateenkaaressa valo taittuu ja heijastuu kahdesti, jolloin värit ovat käänteisessä järjestyksessä ja hyödyntävän arkkiosan leveys on noin 50–53 astetta. Toinen sateenkaari on yleensä huomattavasti vaimeampi kuin primaarinen.

Lisäilmiöissä esiintyy esimerkiksi kaksinkertaisia sateenkaaria sekä supernumeraarisia sateenkaaria, jotka johtuvat valon interferenssistä pienissä pisaroissa. Sateenkaariin liittyy myös Aleksanderin tumma nauha – vaalea ja tumma alue väliin jäävän valon vähäisyydestä johtuen – joka sijaitsee primaarisen ja toisen sateenkaaren välissä. Joissakin olosuhteissa sateenkaari voi muodostaa täydellisen ympyrän, esimerkiksi korkealla hiekka- tai laskeuduttaessa ilmakeskuksessa sekä lentokoneista katsottuna.