Miks vikerkaared moodustuvad?

Vikerkaared on silmatorkav ja ilus meteoroloogiline nähtus, mille põhjustab valguse murdumine. Vikerkaarte tekkimiseks peab päike olema horisondi lähedal ning päikese vastas peab olema tugev udu, udu või vihm. Päikese ja vikerkaare vahel seisev vaatleja näeks 180-kraadist värvikaaret, mis läbib nähtava spektri punasest violetseni. Mõnel juhul moodustuvad õigete tingimuste korral kahekordsed vikerkaared, kus esmase vikerkaare kohal on kahvatu, vastupidises värvitoonis vikerkaar, ja mõnel juhul on täheldatud täiesti ringikujulist vikerkaart, tavaliselt üle Maa lendava õhusõiduki seest.

Kuigi vikerkaarte on kunstis vaadeldud, neist kirjutatud ja kujutatud sajandeid, ei mõistetud nende põhjust enne, kui füüsika hakkas valguse omadusi uurima. Põhimõtteliselt on vikerkaare põhjuseks päikesevalguse peegeldumine läbi üksikute veepiiskade. Valgus siseneb vette ja peegeldub veepiisa vastasküljelt, põrkudes tagasi läbi sisenemispunkti. Kuna valguse nurk või murdumine muutub tagasipõrgamisel, filtreerib see valguse erinevatesse värvidesse, mis asetsevad ülevalt punasega ja alumises osas violetsena, kuna punane on pikim lainepikkus ja violetne on lühem.

Kahekordse vikerkaare moodustumisel murdub valgus kaks korda, põhjustades nõrgema vikerkaare peegeldumise esmase vikerkaare kohal. Potentsiaalselt võib tekkida ka kolmekordne vikerkaar, kuigi see on erakordselt haruldane. Niipea, kui vesi piisavalt hajub või päike liigub, kaob vikerkaar, sest tingimused ei ole enam optimaalsed valguse murdumiseks läbi tilkade. Võimalik on ka kuukaare moodustumine, kuigi kuna inimestel on pimedas raskusi värvi eristamisega, ilmub see tavaliselt valge ja halli varjundiga.

Inimesed, kes otsivad vikerkaart, peaksid õue minema siis, kui päike on horisondi lähedal ja on olnud tugev vihm või on aktiivne torm. Kui vaatleja pöörab selja päikese poole ja vaatab suunas, mis on vahetult päikese vastas, võib ta sobivate tingimuste korral näha vikerkaarte, mille kaare tipp asub otse päikese vastas. Mõnel juhul on valgustingimused õiged, et vikerkaar tekiks vaatleja vahetus läheduses: vastasel juhul jääb vikerkaar jälitajast eemaldumise mulje, kuni lõpuks kaob täielikult, sest vaatleja on sellest tegelikult läbi käinud. .