Warum ist der Regenbogen ein Halbkreis

[Protonenschubser]

Hi,
Ich hab die Frage schon in einem anderen Forum gestellt aber noch immer keine Antwort bekommen.
Warum wir die Farben sehen weis ich und wie der entsteht auch.
Aber dann hab ich mich gefragt warum der als Halbkreis zu sehen ist.
Weil wenn ich höher stehe sehe ich ihn runder.
Aus dem Flugzeug sogar als Kreis.
Dann hab ich überlegt das wir den Horizont ja Gerade sehen....wenn wir aber höher steigen wird er auch runder und wenn wir im All sind ist die Erde kein Strich mehr sondern rund.
Nun kommts.....der eine Winkel ist für das Auge und das Licht....also damit wir den überhaupt sehen können.
Der zweite Winkel ist für das Auge und den Horizont....also wie hoch wir stehen.
Der dritte Winkel für die Sonne und den Horizont...also ob der Regenbogen eher flach oder schön rund wird.
Ich glaub ja das es ne Kombi aus allen ist...bin mir aber noch nicht sicher.

Jetzt meine Frage
Wie kann man das berechnen?
Und wie nennen sich diese Winkel überhaupt?

Danke
Andreas

[belgariath]

[...] Dann hab ich überlegt das wir den Horizont ja Gerade sehen....wenn wir aber höher steigen wird er auch runder und wenn wir im All sind ist die Erde kein Strich mehr sondern rund. [...]

Wenn du dich auf dem Erdboden befindest merkst du die Krümmung der Erdoberfläche nicht, weil sie so gering ist und weil du so nah dran bist. Wenn du im All schwebst siehst du die Erde als Ganzes aus einer gewissen Entfernung von außen. Dadurch kannst du größere Distanzen auf der Erde überblicken und dadurch die Krümmung feststellen.
Diese Beobachtung hat eine andere Ursache als der Grund warum der Regenbogen manchmal halb, und manchmal ganz rund erscheint.

[...] Aber dann hab ich mich gefragt warum der als Halbkreis zu sehen ist. [...]

Das mit dem Regenbogen wird ganz gut hier http://de.wikipedia.org/wiki/Regenbogen#Hauptregenbogenerklärt unter dem Kapitel "Hauptregenbogen". Nützlich finde ich auch diese Zeichnung: http://de.wikipedia.org/wiki/Datei:RegbogRotBlau.svg
Zusammenfassend:
Der Regenbogen hat immer einen halben Öffnungswinkel von 42°. Das ergibt sich aus optischen Gründen, also aus Reflexion und Brechung von Licht im Wassertropfen.
Der Regenbogen liegt immer so im Raum, dass der Mittelpunkt des Regenbogen-Kreises mit dem Sonnen-Gegenpunkt zusammen fällt. Der Sonnen-Gegenpunkt liegt bezüglich dem Beobachter (also dir) immer gegenüber der Sonne.
Jetzt kommt der springende Punkt: Wenn du dich auf der Erdoberfläche befindest und die Sonne scheint, dann ist der Sonnen-Gegenpunkt zwangsläufig irgendwo unter dem Horizont. Unterhalb des Horizonts kann sich aber praktisch kein Regenbogen ausbilden, da hier zu wenig Luftmasse mit Wassertröpfchen in der Sichtlinie (also zwischen dir und dem beobachteten Punkt) sind. Folglich ist der Umfang des Regenbogens ein Halbkreis oder weniger als ein Halbkreis. Ein Halbkreis ist er genau bei Sonnenuntergang, je höher die Sonne steht desto tiefer steht der Sonnen-Gegenpunkt und desto weniger sieht man vom Regenbogen.

[...] Weil wenn ich höher stehe sehe ich ihn runder.
Aus dem Flugzeug sogar als Kreis. [...]

Das hat zwei Gründe:

• Dadurch dass du dich höher über der Erdoberfläche befindest ist die Wahrscheinlichkeit, dass sich die Sonne in einem niedrigen Winkel befindet größer.
• Was noch wichtiger ist: Dadurch dass du weiter oben bist, ist mehr Luftmasse und sind mehr Regentropfen zwischen dir und der Erdoberfläche. Dadurch kann sich auch zwischen der Erdoberfläche und dir der Regenbogen ausbilden.

[Protonenschubser]

Danke für die tolle Antwort.
So hab ich das auch gesehen und bin etwas ins schleudern gekommen.
Aber nun hab ich's gerafft!

Nur mit dem Kreis sehe ich das anders.
Für mich haben beide Erscheinungen gemeinsam das sie erst in einem bestimmten Winkel zur Erde sichtbar werden....also die runde Erde/gerader Horizont und Halbkreis/Vollkreis vom Regenbogen.

So genug gedacht....ich fahr jetzt mit meinem Papa zum Sportflugplatz unsere neue Maschine fliegen lassen....hoffentlich geht alles gut.

Andreas