Sateenkaari

Abstract

Tutkielma on kirjallisuuskatsaus sateenkaaren muodostumisen. Sateenkaari on luonnonilmiö, joka syntyy Auringon valon ja ilmassa leijuvien vesipisaroiden vuorovaikutuksesta. Auringon säteilemä valkoinen valo on sähkömagneettista aaltoliikettä, joka sisältää näkyvän valon värikkään spektrin. Optiikka on valon käyttäytymisen tiede, joka jakaantuu geometriseen sekä fysikaaliseen optiikkaan. Geometrisessä optiikassa valon aallonpituus jätetään huomiotta ja valoa käsitellään tämän etenemissuunnilla eli säteillä. Geometrisen optiikan avulla kuvataan valonsäteen sekä muiden aaltojen käyttäytymistä kahden aineen rajapinnassa, kuten heijastumista ja taittumista. Fysikaalisessa optiikassa valon aaltoluonne otetaan huomioon ja sen avulla pystytään selittämään ilmiöitä aaltojen yhteisvaikutuksesta eli interferenssistä sekä valon taipumisesta eli diffraktiosta. Sateenkaari muodostuu, kun valo taittuu pyöreän vesipisaran sisään, heijastuu tämän takaosasta ja taittuu uudestaan poistuessaan pisarasta. Valon osuessa pisaraan ja heijastuen tämän sisällä kerran, se hajoaa väreiksi muodostaen pääsateenkaaren, jonka värit menevät ylhäältä alas punainen, oranssi, keltainen, vihreä, sininen ja violetti. Pääsateenkaaren yläpuolella voi nähdä sivusateenkaaren, jonka värit ovat vastakkaiset pääkaareen verrattuna. Sivusateenkaari muodostuu, kun valo heijastuu vesipisaran sisällä kahdesti. On havaittu myös erikoisempia sateenkaaria, jotka vaativat ihanteelliset olosuhteet Auringon korkeudelle, taivaan tummuudelle ja ilmakehän pienhiukkasten vähäisyydelle sekä pisaroiden koolle.