Tröpfchenbrechung – Erzeugen alle Tropfen einen Regenbogen?

Regenbogen entstehen, wenn das Sonnenlicht durch die Brechung an Regentropfen in seine spektralen Bestandteile zerlegt wird. Aber können auch die viel kleineren Tröpfchen in Nebel und Wolken einen Regenbogen verursachen? Da das Licht beim Durchqueren der kleinen Tröpfchen einen kürzeren Weg zurück legt, werden die Spektralfarben weniger weit voneinander getrennt.
Jedoch wird das Licht beim Durchqueren eines Tropfens nicht nur gebrochen, sondern auch gebeugt. Genauer gesagt legen zwei Lichtwellen beim Durchqueren eines Tropfens einen minimal unterschiedlichen Weg zurück. Dadurch wird der Strahl nicht nur aufgeweitet, sondern es entstehen auch höhere Beugungsordnungen.
Bei den großen Regentropfen sind diese Effekte oft vernachlässigbar, aber bei kleineren Nebel- und Wolkentropfen spielen sie eine große Rolle.
Dadurch sind Nebel- oder Wolkenbogen erstens viel breiter als Regenbogen und zweitens erscheinen sie nicht bunt sondern weiß. Außerdem ist häufig auch die erste Beugungsordnung unterhalb des Regenbogens als zweiter weißer Streifen zu erkennen. Nebelbogen können dort zu sehen sein, wo eine dünne Nebelwand von der Sonne angestrahlt wird. Wolkenbogen sind dagegen vom Flugzeug aus erkennbar.

Text & Bild: Jana Ulrich