SSO i fysik om regnbuen

Indledning

Regnbuen er et af naturens smukkeste fænomener, og jeg vil i denne opgave komme ind på hvordan regnbuen dannes, samt gøre rede for den primære regnbue. Opgaven indeholder en historisk gennemgang der fortæller hvordan mennesket gennem tiden har udforsket og udregnet regnbuens fysik. Jeg vil forklare regnbuens form, og hvordan dens farver fremkommer på himlen. Derudover vil jeg udlede en funktion, der som funktion af indfaldsvinklen, giver værdien af den maksimale vinkel en regnbue kan have. Jeg vil desuden gøre rede for, hvorfor størrelsen af en regnbue varierer, og hvorfor nogle regnbuer er røde. Til at underbygge det teoretiske, præsenteres to forsøg jeg har udført under opgaveugen, og til sidst forklares fænomenet ”Alexanders mørke bånd”.

Regnbuens historie & opdagelser

Regnbuen er et fænomen man altid har kunne observere på himlen, og jeg syntes det er interessant hvordan mennesket undertiden har prøvet, at komme med en forklaring på dette naturskønne fænomen. Igennem tiden har mennesket brugt diverse overnaturlige forklaringer til, at beskrive fænomener e.l. som ikke kunne forklares ud fra et videnskabeligt synspunkt. Sådan har det også været med regnbuen og den fremkommer bl.a. i: Biblen, Asatroen og irsk folketro. I kristendommen sagde man, at gud ville kaste en regnbue på himlen, som symbol på Guds pagt med mennesket efter han lod syndfloden regne. I asatroen var regnbuen Bifrost, forbindelsen mellem jorden og Asgård, og i irsk folketro sagde man, at der lå en krukke med guld for enden af regnbuen. Kigger vi på de første naturvidenskabelige forklaringer, skal vi tilbage til før vore tidsregning. Det var en græsk filosof ved navn Aristoteles, der kom med en af de første, naturvidenskabelige forklaringer på regnbuen. Aristoteles observerede, at der ikke kun var en, men to regnbuer på himlen, den primære- og sekundæreregnbue. Derudover bemærkede han, at man kunne observere regnbuer i små skyer af regndråber. Dette fik ham til at komme med den forklaring, at regnbuen måtte bestå af sollys der blev reflekteret i skyerne på himlen. I dag ved vi at denne forklaring ikke er helt korrekt men han havde alligevel fat i noget af det rigtige. Der gik mange år før flere prøvede at komme med en forklaring på regnbuen, og det var omkring år 1300 hvor vi får en forklaring, der ligner den vi har i dag.