Ein Wassertropfen ist, zumindest annähernd, eine Kugel. Dadurch bildet reflektierendes Licht einen Kegelmantel und erscheint gekrümmt.
Der Kristallluster im Wohnzimmer zeigt es vor, wenn die Sonne darauf scheint. Er bricht das Licht, spaltet es in die einzelnen Farbbestandteile auf. An der Wand sind dann fantastische bunte Muster in allen Spektralfarben zu sehen, allerdings als kleine Fläche. Warum also krümmt sich ein Regenbogen, bei dem doch Ähnliches passiert?
„Das liegt daran, dass die Tropfen zumindest annähernd rund sind“, sagt Paul Winkler vom Fachbereich für Aerosolphysik und Umweltphysik der Uni Wien. Während die Teile eines Lusters eben sind, haben Regentropfen runde Grenzflächen, sind also rotationssymmetrisch. Das bedeutet, dass das Licht in verschiedene Richtungen abgelenkt wird. Es bildet einen Kegelmantel – und dadurch die gewohnte Bogenform. Das Sonnenlicht wird zunächst an der Vorderseite der Regentropfen gebrochen. Beim Übertritt in ein anderes Medium, in diesem Fall von Gas in Wasser, wird es abgelenkt. Die Richtung ändert sich, weil sich das Licht im Wasser langsamer ausbreitet als in der Luft. Im Inneren der Tropfen kommt es dann zu Reflexionen. Das Licht – das für den Menschen sichtbare, aber auch das unsichtbare wie UV- oder Infrarotstrahlung – wird umgelenkt und kommt wieder zurück.