Как появляется радуга

Известно, что свет состоит из семи цветов: красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий, цвета индиго, фиолетовый. Именно поэтому, если через призму пропустить луч света, то с другой стороны появится миниатюрная точная копия. Чтобы понять, как образуется радуга, необходимо понять, каким образом в призме разделяется свет.

Луч света попадает на сторону призмы, после чего, эта полоска света преломляется, как это показано на рисунке 1.

Из-за преломления стекла, происходит так называемая дисперсия цветов в призме. Каждый материал имеет разные индексы (коэффициенты) преломления. Когда свет входит в материал (например, когда свет идущий через воздух, входит в призму), различие в индексе преломления воздуха и призмы заставляет свет сгибаться. Угол изгиба различен для различных длин волн света, а именно для каждого цвета, из которого состоит луч. Таким образом преломление другой стороны призмы заставляет луч света опять сгибаться преобразовывая свет в радугу.

В природе капли дождя в воздухе действуют как крошечные призмы. Лучи света  входят сверху в капли дождя, преломляются и рассеиваются вниз, на подобии того как происходит в призме. Пример, как это происходит, отображен на Рисунке 2.

Угол между вхождением луча света в каплю и выхождением из нее для красного луча составляет 42 градуса, а для фиолетового 40 градусов. Из диаграммы видно, что преломление различных цветов с любой высоты могут быть видны Вашему глазу, формируя дугу радуги. Бывает, что образуется и вторая дуга радуги. Это происходит потому, что свет внутри капельки отражается два раза. Но для этого капелька дождя должна быть абсолютно правильной формы.