Vikerkaar moodustub, kui päikesevalgus vihmapiiskades murdub. Vihmapiisku saab tekitada ka kunstlikult, aiavoolikuga.
Vahendid:
- Hele päikesevalgus (kui päike on taevas madalal)
- Aiavoolik ja pihusti otsik (kraaniga ühendatud)
Protseduur:
1. Vii klass päikselisel päeval õue. Kinnita aiavoolik kraaniga, hoia pihustit käes ning suuna see nii, et oled seljaga Päikese poole.
2. Vajuta pihustile ning tekita enda ette peenike veejuga. Tekib imeilus vikerkaar!
Selgitus Vikerkaar tekib, kui langevad vihmapiisad lahutavad valge päikesevalguse erinevateks värvideks, kontsentreerides need vikerkaareks. Kuna vikerkaare tekkimiseks on vajalik heleda päikesevalguse langemine piiskadele, ei ilmu vikerkaared tiheda pilvkatte korral.
Piiska sisenedes ja piisast väljudes toimub valguse murdumine (selle tee kõverdub). Murdumise määr sõltub värvusest, seda nähtust nimetatakse dispersiooniks. Näiteks kõverdub sinise valguse trajektoor rohkem kui punase valguse oma ja seetõttu väljuvad sinine ja punane valgus tilgast veidi erineva nurga all.
Tavaline vikerkaar tekib valguskiirtest, mis sisenevad tilka, peegelduvad selle sisepinnalt ja väljuvad seejärel vaatleja suunas. Seda nimetatakse esimest järku vikerkaareks, sest toimub ainult üks peegeldumine. Esimest järku vikerkaare puhul asub punane kõrgemal kui sinine. Teist järku vikerkaare puhul toimub kaks sisepeegeldust ja värvide järjekord on kiirte teistsuguse teekonna tõttu vastupidine. Lisapeegeldus viib piiskades erinevad valgused üksteisest rohkem lahku, mistõttu ribad on laiemad ja tuhmimad. Vikerkaar on tuhmim ka seetõttu, et igas peegeldumiskohas väljub osa valgust piisast.
Kõik langevad valgustatud vihmapiisad murravad valgust ja lahutavad värvused, kuid ainult teatud nurkade all asuvad piisad saadavad värvilised kiired vaatleja poole. Esimest järku vikerkaart tekitavad piisad peavad olema umbes 42-kraadise nurga all punkti suhtes, mis asub vaatleja suhtes täpselt vastassuunas Päikesele. Vikerkaart tekitavate piiskade leidmiseks tuleb väljasirutatud käsi suunata selle punkti (oma pea varju) poole ja siis seda 42 kraadi võrra üles või mõnes muus suunas liigutada. Käsi näitab siis selles suunas, kus piisad esimest järku vikerkaart tekitavad.
Teist järku vikerkaare piisad asuvad umbes 51-kraadise nurga all. Et piisad peavad eelmainitud punkti suhtes kindla nurga all olema, moodustavad vikerkaared selle punkti ümber ringjoone kaari. Kõrgusest - näiteks lennukist - võib näha ka kogu ringi. Vikerkaar ei asu vaatleja suhtes mingil tõelisel kaugusel – kõik piisad, mis asuvad õige nurga all (sõltumata kaugusest), annavad oma panuse. Seega ei ole võimalik vikerkaare otsa juurde kõndida (et varandust leida). Lisaks on vikerkaar iga vaatleja jaoks erinev, natuke eemal seisev vaatleja näeb hoopis teiste piiskade poolt tekitatud värvusi.