Varför är regnbågen en båge?

Solljuset är sammansatt av alla färger, och när ljuset träffar en regndroppe bryts ljuset lite olika. Detta ger regnbågendess färger. En regndroppe är inte droppformad utan konformad, vilket spelar stor roll för det sätt på vilket ljuset bryts i droppen. Större delen av ljuset fortsätter rakt igenom regndroppen, men en del reflekteras av droppens runda bakre vägg, varefter det bryts ännu en gång på väg ut ur droppen. Mätningar visar att förhållandevis många strålar kommer ut ur droppen i 42 graders vinkel sett i förhållande till det ljus som träffar droppen. En betraktare som står med ryggen mot solen och tittar upp mot den svarta regntunga himlen kommer därför att se en båge av färgat ljus från de droppar som i förhållande till betraktaren syns under en vinkel av 42 grader. Detta upplevs som en båge av ljus, men är faktiskt ett utsnitt av en cirkel. Det mesta av denna befinner sig emellertid under horisonten. Från flygplan och bergstoppar kan man ha turen att se en hel regncirkel. Regnbågar syns tydligast när regndropparna är stora. När förhållandena är särskilt gynnsamma bildas två bågar, en primär- och en sekundärbåge. Den nedre är klarast, och på den övre kommer färgerna i omvänd ordning. Den bildas av ljus som genomgått en extra reflexion inne i dropparna, innan det träffar ögat.