Hur får regnbågen sin fina, välvda form?

I en regnbågeträffar solens strålar regndroppar, som bryter ljuset och sänder det tillbaka i en vinkel på lite mer än 40 grader i förhållande till inkommande solljus.

För att man skall kunna se det reflekterade ljuset måste vinkeln mellan solens strålar och en rak linje från regndropparna ned till åskådaren alltså vara cirka 40 grader. Det är bara möjligt för droppar, som för en åskådare ser ut att ligga på en cirkelbåge, när han eller hon står med solen i ryggen. Placeringen av en regnbåge beror alltså på ens egen position, och därför ser två personer bredvid varandra inte regnbågen på exakt samma ställe.

Regnbågens färger kommer från ljusets brytning i regndropparna. Där splittras det ursprungligen vita ljuset i olika färger, då brytningen för de kortare våglängderna runt de violetta och blå färgerna är kraftigare än för längre våglängder som rött och gult. Vinkeln spänner från 40,6 grader för violett ljus till 42,3 grader för rött ljus, med resterande färger fördelade i detta intervall i det välkända färgspektret.

Den vanliga regnbågen kallas även för den primära bågen, då man ofta utanför primärbågen ser en sekundär regnbåge med färgerna spegelvända och en något lägre intensitet. Primärbågen kommer fram efter två reflektioner inne i varje enskild regndroppe, medan sekundärbågen bildas genom tre reflektioner i droppen. Därför är ljuset i den sekundära bågen ofta mindre intensivt än i den primära bågen. Vinkeln för sekundärbågen ligger mellan 50,7 och 53,6 grader.