Sateenkaari on luonnon kaunein valoshow
Mikä sateenkaari on?
Sateenkaari on luonnon ihastuttavimpia ilmiöitä. Värikäs valoshow nähdään, kun seisoo selkä aurinkoon päin, aurinko on matalalla ja ilmassa on vesipisaroita.
Sateenkaaria on ihasteltu tuhansia vuosia, ja niillä on ollut oma osansa sekä tarustoissa että uskonnoissa.
Luonnonilmiönä sateenkaaren kuvasi ensimmäisenä tieteellisesti antiikin kreikkalainen filosofi Aristoteles (384 eaa.–322 eaa.).
Aristoteles piti sateenkaarta auringon peilikuvana pilven pinnan epätasaisessa kuvastimessa. Aristoteles esitti, että pilvi koostuu lukemattomista pisaroista, jotka heijastavat sateenkaaren taivaalle.
Sateenkaaren arvoitus onnistuttiin ratkaisemaan kuitenkin vasta 1300-luvulla.
Tapahtumapaikkana oli luostari, jossa dominikaanimunkki Dietrich Freibergilainen (1250–1310) teki kokeita pyöreillä vedellä täytetyillä pulloilla. Ne paljastivat, että sateenkaari syntyy, kun valonsäteet taittuvat ja heijastuvat vesipisaroissa.
Dietrichin selitys sateenkaarelle kuitenkin unohdettiin. Ranskalainen filosofi ja tutkija René Descartes (1596–1650) teki samanlaisia kokeita vuonna 1637 ja kirjoitti havaintonsa muistiin.
Kuinka sateenkaari syntyy?
René Descartes kuvasi, mikä saa aikaan sateenkaaren, vieläkin hyväksytyllä tavalla: sateenkaari syntyy, kun valo taittuu putoavien sadepisaroiden etupinnassa
ilman ja veden rajalla.
Auringonvaloa nimitetään myös valkoiseksi valoksi, ja se on kaikkien niiden värien yhdistelmä, jotka ihmissilmä aistii. Kun valkoinen valo hajoaa, kaikki eri värit tulevat näkyviin.
Asian osoitti englantilainen fyysikko Isaac Newton (1643–1727) vuonna 1669, kun hänen prismaan suuntaamansa valo sai taittuessaan aikaan spektrin eli kirjon.
Näin sateenkaari syntyy
Sateenkaari nähdään, kun seisotaan selkä aurinkoon päin sadekuuron aikana. Kun vesipisarat taittavat valkoista valoa, se heijastuu takaisin seitsemänä eri värinä.
Sadepisarat toimivat siis lasiprisman tavoin ja hajottavat niihin tulevaa auringonvaloa eri väreiksi.
Lisäksi jokaisen pisaran takaosa heijastaa valoa takaisin katsojan suuntaan kuin peili.
Sateenkaaressa on seitsemän väriä
Kun prisma – tai sinä toimiva vesipisara – hajottaa valkoista valoa eri aallonpituuksiksi, voidaan nähdä ne värit, jotka valkoinen valo sisältää.
Valo on muutakin kuin silmin nähtävää säteilyä, sillä se kattaa koko sähkömagneettisen spektrin, joka ulottuu radioaalloista gammasäteilyyn. Ne valoaallot, jotka ihmissilmä erottaa, ovat pituudeltaan 380–760 nanometriä. Punaisen aallonpituus on pisin (700 nm) ja violetin lyhin (400 nm).
Sateenkaari koostuu seitsemästä väristä: alaosa on punainen, ja sitten tulevat järjestyksessä oranssi, keltainen, vihreä, sininen, indigonsininen ja violetti.
Järjestys on aina sama valon taittumisen takia – violetti taittuu eniten, punainen vähiten.
Niin sanotussa sivusateenkaaressa värit ovat päinvastaisessa järjestyksessä siksi, että valo on heijastunut pisaroissa kaksi kertaa.
Miksi sateenkaari kaareutuu?
Oikeastaan sateenkaari on ympyrä. Nimittäin kun sadepisara taittaa valoa, syntyy valokehä, jossa on kaikki spektrin värit.
Katsoja näkee kuitenkin kauniin optisen ilmiön kirjavana kaarena. Syynä on se, että vain se osa valosta erotetaan, joka heijastuu pisaroista noin 40 asteen kulmassa.
Toisin sanoen sateenkaari on ympyrän osa, joka näyttää kaarelta, koska suurin osa ympyrästä katoaa horisonttiin ja on siksi näkymättömissä.
Lentokoneesta tai vuorenhuipulta on mahdollista nähdä sateenkaari kokonaisena niin sanottuna sateenympyränä.
Sateenkaari on todellisuudessa ympyrä, mutta siitä näkyy horisontin takia yleensä alle puolet.
Mikä kulttuurinen ja uskonnollinen merkitys sateenkaarella on?
Sateenkaarta on käytetty uskonnollisena vertauskuvana tuhansia vuosia.
Ensimmäisen Mooseksen kirjan mukaan Jumala asetti sateenkaaren vedenpaisumuksen jälkeen merkiksi siitä, että Hän oli tehnyt liiton Nooan ja muiden ihmisten kanssa ja ettei maata enää tuhottaisi tulvalla.
Sateenkaari esiintyy myös Australian aboriginaalien tarustossa.
Taivaalla näkyvä sateenkaari on sateenkaarikäärme, joka on matkalla lammikosta toiseen. Se selittää, miksi osa lammikoista ei kuivu koskaan.
Skandinaavisen mytologian Bifrost on sateenkaarisilta, joka johtaa Midgårdista Asgårdiin ja jota Heimdall vartioi. Silta sortui ragnarökissä eli maailmanlopun taistelussa.
Skandinaavisen mytologian Heimdall asuu Himibjörgissä, joka sijaitsee Bifrost-sateenkaarisillan päässä.
Ehkä maailman tunnetuin sateenkaariuskomus on peräisin Irlannista. Sikäläisen kansanperinteen mukaan sateenkaaren päästä löytyy kultaa.
Kulttuurisena symbolina sateenkaari merkitsee muun muassa toivoa, muutosta, onnea ja moninaisuutta. Esimerkiksi 1500-luvulla Saksassa syttyneessä talonpoikaissodassa liehutettiin sateenkaarilippua tulevaisuudenuskon ja uuden ajan alkamisen merkkinä.
Vuonna 1978 taiteilija Gilbert Baker suunnitteli sateenkaarilipun seksuaali- ja sukupuolivähemmistöjen symboliksi.
Sateenkaarilippu on nykyään seksuaali- ja sukupuolivähemmistöjen vertauskuva.
Galleria: Viisi erilaista sateenkaarta
Kuukaari, sumukaari ja pää- ja sivusateenkaari. Sateenkaaria on monenlaisia, ja voit tutustua niihin tämän kuvasarjan avulla.
1. Pää- ja sivusateenkaari
Kun valonsäteet heijastuvat toisen kerran vesipisaroissa, ennen kuin ne saapuvat silmiin, nähdään pääsateenkaaren lisäksi sivusateenkaari.
2. Kuukaari
Kirkas kuunvalo voi saada aikaan sateenkaaren. Värit ovat kuitenkin valjummat tai niitä ei eroteta lainkaan, sillä ihmisen värinäkö toimii huonosti hämärässä. Kuukaari aistitaan yleensä vaaleaksi.
3. Sumukaari
Sumu koostuu niin pienistä vesipisaroista, ettei valo hajoa niissä kunnolla eri väreiksi. Siksi sumusateenkaari jää valkoiseksi.
4. Sateenympyrä
Kun katselupaikka sijaitsee riittävän korkealla, kuten vuorenhuipulla, on hyvät mahdollisuudet nähdä sateenkaari kokonaisena eli täytenä ympyränä.
5. Vesiputouksen sateenkaari
Vesiputous ja muu pärskyvä vesi tuottaa sateenkaaren tavalliseen tapaan pisaroilla, joita syntyy veden liikkuessa ilmassa.
