Kees Floor, Zenit december 2011.
Kees Floor, Zenit december 2011.
Het tegenpunt van de zon fungeert als middelpunt van verscheidene optische verschijnselen en effecten. Alle staan ze garant voor schitterende natuurfoto's. Maar het mooist is het natuurlijk als er twee of meer verschijnselen tegelijkertijd op zo'n foto zichtbaar zijn.
Van de optische verschijnselen in de atmosfeer die zich voordoen rond het tegenpunt van de zon, is de regenboog verreweg het meest bekend. Daaraan verwante lichteffecten, zoals de mistboog, de wolkenboog en de dauwboog, hebben eveneens het tegenpunt van de zon als middelpunt. Dichter bij het tegenpunt zelf zijn rond de schaduw van een waarnemer soms de glorie zichtbaar of de heiligenschijn. En in incidentele gevallen zien we tegenover de zon zonnestralen, die lijken samen te komen in één punt: het tegenpunt van de zon.
 |
 |
 |
|
|
|
Regenboog
Regenbogen ontstaan als zonlicht invalt op regen. Een waarnemer met de rug naar
de zon ziet, als de omstandigheden daarvoor geëigend zijn, een kleurrijke
boog met een scherpe rode buitenrand en een wat minder uitgesproken violette
binnenrand (figuur 1). Het middelpunt van de boog is het tegenpunt van de zon;
het bevindt zich tegenover de zon en even ver onder de horizon als de zon erboven
staat. Je kunt ook zeggen dat het tegenpunt van de zon zich bevindt in de richting
van de schaduw van het hoofd van de waarnemer.
De regenboog beweegt met de waarnemer mee, op dezelfde manier als ook de schaduw
dat doet. Buiten de gewone regenboog of hoofdregenboog is soms een tweede boog
zichtbaar: de bijregenboog. (figuur 1). De beide bogen hebben hetzelfde middelpunt;
de kleurenvolgorde van de bogen is tegengesteld.
Dauwboog
In sommige gevallen treedt, vooral bij lage zonnestanden, het regenboogeffect
op in dauw- of regendruppels op vegetatie nabij de grond (figuur 2). Het verschijnsel
heet in dat geval een dauwboog of horizontale regenboog. Men ervaart het verschijnsel
niet altijd als boog, maar veelal als een wijd geopende hyperbool op de grond.
Aan een gewone regenboog dragen alle regendruppels bij die op een kegel liggen
met de waarnemer als top en een tophoek van 42 graden. Waar deze kegel de grond
snijdt, treedt de dauwboog op. Doordat er slechts één laag druppels
meewerkt aan de vorming van de dauwboog, is deze meestal tamelijk lichtzwak.
Ook dit verschijnsel beweegt met de waarnemer mee, op dezelfde manier als ook
zijn schaduw dat doet.
Mistboog
Eveneens verwant aan de regenboog is de mistboog. Het effect treedt echter niet
op in gewone regendruppels, maar in de veel kleinere mist- of wolkendruppeltjes.
De klassieke regenboogtheorie, zoals voor het eerst opgeschreven door René
Descartes (1596-1650), gaat dan niet meer op, doordat buigingseffecten aan de
druppeltjes een belangrijke rol gaan spelen. De 'kleuren van de regenboog' worden
in zo'n geval niet meer netjes naast elkaar geprojecteerd, maar gaan overlap
vertonen. Daardoor treedt er nog wel een relatief lichtsterkte boog op, maar
de kleurenrijkdom verdwijnt (figuur 3). Wel is soms nog een roodachtige buitenrand
te zien. Een mistboog beweegt eveneens mee een de waarnemer, op dezelfde manier
als de overige besproken optische verschijnselen.
Glorie
De glorie bestaat uit een aantal gekleurde ringen direct rond het tegenpunt
van de zon (figuur 3). We zien de glorie het vaakst rond de schaduw van een
vliegtuig op onderliggende bewolking, maar vanaf andere waarneemposities waarbij
onze schaduw op mist of bewolking valt, is ze ook te zien. De grootte van de
ringen hangt af van de grootte van de wolken- of mistdruppeltjes waarin het
effect optreedt: hoe kleiner de druppels, des te groter de glorie. In het midden,
direct rond de schaduw van een waarnemer, is het helder. Daaromheen zijn gekleurde
ringen te zien met blauw binnen en rood buiten. Bij goed ontwikkelde glories
zijn daarbuiten dan nog een of meer blauwe, groene en rode ringen te zien. De
zon moet schijnen, anders is er geen schaduw en ook geen glorie. Ook de glorie
beweegt met de waarnemer mee.
Heiligenschijn
De heiligenschijn is een zilverwit lichtschijnsel dat optreedt rond de schaduw
van ons hoofd - dus ook weer rond het tegenpunt van de zon - op bedauwd gras
(figuur 2). De dauw bedekt het gras namelijk niet met een dun filmpje water,
maar ligt er in afzonderlijke druppels tegenop. Het effect is het best te zien
als we ons verplaatsen: het lichte aureool beweegt dan met ons mee op dezelfde
manier als onze schaduw en de verschillende hiervoor beschreven lichtverschijnselen
dat doen.
Antischemeringsstralen
Lichte banen van zonlicht en tussenliggende schaduwpartijen lijken in de lucht
aan de zonzijde afkomstig van één punt: de zon zelf. Het verschijnsel
kent verscheidene namen, waaronder 'schemeringsstralen'. In sommige gevallen
zien we dergelijke lichtstralen bij laagstaande zon ook aan de andere kant van
de hemel. (figuur 1). Ze lijken dan eveneens samen te komen in één
punt: het tegenpunt van de zon. In dat geval spreken we van antischemeringsstralen.
Het effect treedt op als het wisselend bewolkt is en er dus naast zonnige gebieden
ook schaduwen van buien- of andere stapelwolken zichtbaar zijn.
Foto's
De genoemde lichtverschijnselen vormen dankbare onderwerpen voor een foto. Stuk
voor stuk komen ze, als de omstandigheden dat toelaten, prachtig tot hun recht.
Maar nog mooier is het als ze zich voordoen in combinatie en er twee of meer
lichteffecten tegelijkertijd op de foto kunnen worden vastgelegd.
Om een inschatting te maken welke combinaties voor de hand liggen, kunnen we
letten op de manier waarop de verschijnselen tot stand komen. Zo treedt zowel
de glorie als de mistboog op in mist- of wolkendruppeltjes; op een dergelijke
combinatie kunnen we dus verdacht zijn. Inderdaad blijkt het gelijktijdig optreden
van de lichteffecten op foto's vastgelegd; figuur 3 geeft een voorbeeld.
De regenboog, de dauwboog en de heiligenschijn vereisen de grotere druppels
van regen of dauw; ook hier zijn dus combinaties te verwachten. De foto van
figuur 2 bewijst het voorkomen van de combinatie van heiligenschijn en dauwboog,
ook al is het dauwboogeffect meestal relatief lichtzwak. In figuur 4 zien we
de combinatie van regenboog en heiligenschijn.
Een regenboog kan ook gezien worden met gelijktijdig optredende antischemeringsstralen.
Men spreekt wel van 'een regenboog met spaken' of een regenboogwiel. Figuur
1 geeft een voorbeeld.
 |
 |
 |
|
4. Regenboog en heiligenschijn.
|
|
|
Oude 'verzameltekeningen' van een glorie, een mistboog en een halo De combinatie van glorie en mistboog trad al op tijdens de eerste beschreven
waarneming van een glorie. Het verschijnsel werd destijds gezien door
de Spaanse marineofficier Antonio de Ulloa vanaf de Pambamarca, een berg
in Equador. Ulloa nam deel aan een enkele jaren durende expeditie naar
Zuid-Amerika, die in 1735 van start ging. Zijn reisverslag bevat onder
andere de hierbij afgedrukte schets van het door hem waargenomen verschijnsel
(figuur 5). In die tijd was het echter heel gebruikelijk om ter besparing
van druk-, papier- en clichékosten verschillende te illustreren
verschijnselen in één afbeelding te plaatsen. Uit de tekst
van het reisverslag van Ulloa blijkt echter dat hij wel degelijk de glorie
en de mistboog tegelijkertijd heeft gezien. Dezelfde tekening bevat echter
nog een vulkaanuitbarsting en een tot nog toe onopgehelderde halovorm;
deze verschijnselen deden zich voor tijdens dezelfde expeditie, maar op
andere dagen, zodat ze eigenlijk niet in dezelfde tekening thuishoren. |
||
 |
 |
 |
|
|
|