Hoe werkt een regenboog? Kort gezegd: een regenboog ontstaat doordat zonlicht de waterdruppels in de lucht binnenkomt, wordt gebroken (gerefracteerd), in kleuren uit elkaar valt (dispersie), binnenin een of meerdere keren wordt gereflecteerd en vervolgens weer gebroken op weg naar je oog — waardoor je een gekleurde boog ziet ongeveer 42° vanaf het punt recht tegenover de zon.

Kort en duidelijk: het basismechanisme

Wanneer zonlicht een ronde waterdruppel raakt verandert de snelheid van het licht; dat heet breking. Wit licht bestaat uit verschillende golflengtes (kleuren) die elk een iets andere brekingshoek hebben. Daardoor verspreidt het witte licht zich binnen de druppel in een kleurenspectrum. Het licht reflecteert binnenin de druppel (bij een primaire regenboog één keer) en verlaat de druppel weer met een andere richting. Alleen licht dat met de juiste hoek richting jouw oog wordt gestuurd (ongeveer 40–42° voor de primaire boog) zie je als een regenboog. Omdat die hoek vastligt ten opzichte van de antisolaire punten (het punt recht tegenover de zon), zie je altijd een boog met een vaste waarnemingshoek, niet een object op een vaste plek in de lucht.

Stap-voor-stap: wat gebeurt er precies in een druppel?

Stap 1 — Binnenkomst en breking

Zonlicht gaat van lucht naar water; door het verschil in brekingsindex buigt het licht. Kortere golflengtes (blauw/violet) buigen sterker dan langere (rood), waardoor het spectrum begint te scheiden.

Stap 2 — Interne reflectie

Het licht botst tegen de achterkant van de druppel en wordt teruggekaatst. Bij de primaire regenboog gebeurt dit één keer; bij een secundaire regenboog gebeurt het twee keer voordat het licht de druppel verlaat.

Stap 3 — Uitgang en tweede breking

Het uitstekende licht gaat opnieuw door de water-lucht grens en wordt nogmaals gebroken. Die tweede breking bepaalt samen met de eerste de uiteindelijke richting waarin elke kleur je oog bereikt.

Waarom staan de kleuren in die volgorde?

De volgorde (rood buiten, violet binnen) komt doordat rood licht minder sterk wordt afgebogen dan violet licht. Omdat elk kleurcomponent een eigen ‘raakhoek’ heeft, stapelt dat zich op in een visueel spectrum. Bij een secundaire regenboog is de volgorde omgekeerd door de extra interne reflectie: rood komt nu binnen en violet buiten.

Dubbele regenbogen en kleuromkering

Als je een secundaire regenboog ziet, is die zwakker en heeft hij een omgekeerde kleurvolgorde. De extra interne reflectie zorgt voor meer lichtverlies en dus minder helderheid. Tussen de twee bogen zie je vaak een donker keergedeelte (Alexander’s band) omdat er minder licht in die hoek wordt verspreid.

Supernumerary banden: waarom soms extra smalle strepen?

Bij kleine druppels verschijnen vaak extra smalle, felle banden aan de binnenzijde van de hoofdboog. Dat zijn supernumerary boogjes en ze ontstaan door interferentie van lichtgolven — een golfverschijnsel dat klassieke geometrische optica uitbreidt. De aanwezigheid en breedte van die banden geeft info over de grootteverdeling van de druppels.

Belangrijke factoren die het uiterlijk beïnvloeden

Druppelgrootte: grote druppels geven scherpere, meer verzadigde kleuren; kleine druppels produceren bredere, minder verzadigde bogen en kunnen supernumeraries laten zien. Zonshoogte: hoe lager de zon aan de horizon, hoe groter en intensiever de boog; boven ongeveer 42° zonshoogte kun je geen volledige primaire boog meer zien. Achtergrond: een donkere wolkenlucht achter de regenboog laat de kleuren veel beter uitkomen.

Praktische tips: waar en wanneer zoeken?

Zet de zon altijd achter je; de regenboog bevindt zich in de richting van het regengebied, tegenover de zon. Vroege ochtend en late namiddag zijn vaak het beste, omdat de zon laag staat en de boog groot en hoog aan de hemel kan verschijnen. Kijk niet naar één vaste plek in de lucht: de boog beweegt met jouw standpunt, omdat elk oog zijn eigen set stralen ontvangt.

Fototip

Gebruik een groothoeklens om de boog vast te leggen, zet je rug naar de zon en zoek een donkere achtergrond voor sterke kleurcontrasten. Een polarisatiefilter kan contrast en verzadiging verbeteren; let op dat je polarisator ook delen van de lucht donkerder kan maken.

Zelf een regenboog maken (snel en simpel)

Met een tuinslang of sproeier op een zonnige dag maak je eenvoudig nevel: positioneer jezelf met de zon in je rug en richt de sproeier naar het gebied tegenover de zon. Voor kleine demonstraties werkt een glasprisma of een glas water met een witte achtergrond prima. Let op: de hoek blijft bepalend dus je moet variëren in positie om het beste resultaat te krijgen.

Interessante extra’s — polarizatie en wetenschappelijke toepassingen

Het licht van een regenboog is deels gepolariseerd. Meteorologen en atmosferische wetenschappers gebruiken regenbogen, supernumerary banden en hun eigenschappen om informatie te halen over druppelgrootteverdeling en nevelstructuur. Dezelfde principes worden gebruikt in optische instrumenten en laboratoria met prisma’s en spectrometers.

Praktische tip: wil je nú checken of je kans hebt op een regenboog? Doe deze snelle test: zet de zon in je rug, zoek regen of nevel voor je, kijk ongeveer 40–42° boven de lijn tussen je oog en het punt recht tegenover de zon en beweeg iets naar links of rechts — als kleuren zichtbaar worden, pak snel je camera of sproeier en experimenteer met positie en achtergrond voor het beste resultaat.