1) Az igazi szivárvány képződésének alapja, hogy a Napból érkező fehér fény szétválik alkotó színeire. A fehér fényben minden látható szín egyforma intenzitással van benne. A levegőben lebegő parányi vízcseppekben a napfény iránya megtörik, azaz irányt változtat, amikor belép a levegőből a vízbe, vagy éppen kilép onnan. A különböző színek azonban nem egyforma mértékben törnek. A vörös-piros-narancs-sárga-zöld-kék-ibolya sorrendben egyre erősebb a fénytörés mértéke. Így végül a napból érkező színek elkülönülnek, ezért látjuk azokat külön sávokban.

A színek sorrendje a szivárványban nem tetszőleges. Mindig a vörös van az ív belső részén (vagy alul), s a fenti sorrendben követik egymást; tehát a szivárvány legkülső (fölső) szín-sávja mindig az ibolya. [Ez alól csak akkor van kivétel, ha – nagyon ritkán – kettős szivárvány látszik. Ilyenkor a magasabban látszódó, halványabb második ívben pont fordított a színek sorrendje.]

Csináljunk szivárványt!

1) Pumpás permetezőbe (kifogyott kozmetikai, virágöntöző stb.) tegyünk vizet.

2) Kint a szabadban keressünk egy kis tágasabb területet, s álljunk háttal a napnak.

3) Fejmagasságban szórjunk magunk elé permetet.

4) Gyönyörködjünk a magunk keltette szivárványban.

(Fontos, hogy előttünk legyen a permet, s mögöttünk a Nap!)

2)Más módon is képződhet szivárvány-színskála. Ez nem a fénytörésen alapul, hanem az ún. interferencián. Ennek lényege, hogy ugyanaz a fénysugár két, egymáshoz nagyon-nagyon kis távolságra lévő felületről is visszaverődjön. A kétszeresen visszavert fénysugár – vagyis ugyanaz a fénysugár megkettőződve – kölcsönhatásba kerül önmagával, s ennek az az eredménye, hogy a fehér fényben lévő színek hol fölerősítik, hol kioltják egymást. Nagyon picike távolság-különbségektől függ, hogy hol melyik szín lesz erős, s melyik gyengül. Végül „színjátszó” felületet kapunk, amelyen pici elmozdulások – vagyis pici távolság-változások – miatt hol ilyen, hol másmilyen színt látunk.

Szabad szemmel láthatatlanul kicsiny távolságra lévő, tükröző felületek vannak pl. a CD-korongokon.

Csináljunk szivárványt – 2

1) Egy már nem használatos CD-t tartsunk magunk elé vízszintesen

2) Forduljunk úgy, hogy a Nap oldalról süssön.

3) A CD-korong finom mozgatásával szabályozni tudjuk, hogy a színes csíkokban melyik színt látszódjon.

4) Próbálgassuk más helyzetekben is.

Két további megfigyelhető jelenség:

A) Ha fokozatosan változtatjuk a korong helyzetét, még azt is megfigyelhetjük, hogy a korong adott helyén elvonul előttünk a teljes szivárvány-színskála a vöröstől az ibolyáig pontosan ugyanabban a sorrendben, ahogyan az igazi, égi szivárványban is látszanak.

B) Néha még az is látható, hogy a teljes szín-skála megismétlődik, vagyis ugyanabban az irányban tovább mozdítva a korongot, az ibolya után megint a vörös jelenik meg, s így tovább.

3)Interferencia miatt színesek a szappanbuborékok is. A szappanbuborék nagyon vékony hártya. Ha ráesik egy fénysugár, akkor az duplán verődik vissza (tükröződik), ugyanis a hártya innenső és túlsó felületéről is. Innentől pontosan ugyanaz a helyzet, mint a CD-korong esetében. A megkettőződött fénysugár önmagával kölcsönhatásba lép, s a hártya vastagságától függően az adott helyen hol az egyik, hol a másik szín erősödik föl, illetve gyengül el. Ezért „szaladgálnak” a színek a buborék felületén.

A hártya vastagsága nem mindenhol pontosan egyforma a buborékban, s változik is, hiszen a hártyán belül a víz – a súlya miatt – szép lassan lefelé folyik, tehát a hártya fönt egyre vékonyabb, lent egyre vastagabb lesz. (Persze szemmel nem látható mértékben.)

Csináljunk szivárványt – 3/a

1) Vagy vásároljunk boltban „buborékfújót”, vagy készítsük el magunk a „szappanos vizet”. Vízbe tegyünk mosogatófolyadékot, s egy kevés cukrot. A cukor kicsit meghosszabbítja a buborékok élettartamát. (Cukor helyett használhatunk ugyanerre a célra pici glicerint is – ha van otthon. Az még hatásosabb.)

2) Ügyeskedjünk, hogy egy nagy buborék megüljön valami sima felületen.

3) Figyeljük – amíg el nem pattan –, hogy ugyanazon pontján hogyan változnak a színek.

4) Kérdés, hogy van-e valami szabályszerűség a színek váltakozásának sorrendjében?

Csináljunk szivárványt – 3/b

1) Gémkapocs külső végét hajlítsuk egyenesre. Így egy nyeles keretet kapunk.

2) Helyezkedjünk úgy, hogy hátulról süssön a Nap.

3) Nyelénél fogva mártsuk a keretet a „szappanos vízbe”.

4) Függőlegesen tartsuk magunk elé, s figyeljük a színes sávok megjelenését.

5) Figyeljük meg, hogy a sávok mozognak-e, s ha igen, milyen irányba.

A keretben lévő szappanos-vizes hártya vastagsága – a fentiek miatt – nem minden részén egyforma és nem is állandó. Azt tapasztaljuk, hogy csak bizonyos hártyavastagság elérésekor jelennek meg a színes csíkok. Ha ennél vastagabb a hártya, akkor nincs interferencia, mert nincs elegendően közel a fénysugarat visszaverő két felület (a hártya innenső és túlsó felszíne). S a hártya adott magasságában látható szín éppen annak a hártya-vastagságnak megfelelő interferencia eredménye.

A színek pedig szép lassan „csúsznak” lefelé, s esetleg fölül egy újabb sorozat jelenik meg, mindig az éppen aktuális réteg-vastagságnak megfelelően.