Капля как маленькая призма
Каждая дождевая капля работает как крошечная призма. Свет входит в неё, отражается от задней стенки изнутри и выходит обратно. На входе и выходе он преломляется.
Почему появляются цвета (дисперсия)
Показатель преломления воды чуть-чуть зависит от цвета: фиолетовый и синий преломляются сильнее, красный — слабее. Поэтому белый луч веером разлагается на цвета — от красного до фиолетового. Это явление и называется дисперсией.
красный — наименьшее отклонение · фиолетовый — наибольшее
Почему радуга — дуга, и под углом 42°
Свет выходит из капли наиболее ярко под углом около 42° к лучу, идущему от Солнца. Все капли, расположенные под этим углом, образуют на небе окружность вокруг точки, противоположной Солнцу (антисолнечной). Землёй видна только её верхняя часть — отсюда форма дуги. С самолёта радугу можно увидеть полным кольцом.
Порядок цветов и двойная радуга
В основной радуге красный сверху, фиолетовый снизу. Иногда выше видна вторая, более бледная радуга с обратным порядком цветов — там свет отразился внутри капли дважды. Чтобы увидеть радугу, нужно встать спиной к Солнцу лицом к дождю.