Hvordan får regnbuen den fint buede formen?

Regnbuen blir til når solstråler treffer regndråper som bryter sollyset og sender lyset tilbake i en vinkel på litt mer enn 40 grader i forhold til det innkommende sollyset.

For å kunne se det reflekterte lyset må vinkelen mellom solstrålene og en rett linje fra regndråpene og ned til tilskueren altså være cirka 40 grader. Det er bare mulig med de dråpene som ser ut til å ligge som i en bue når man står og ser opp med ryggen til solen. Hvor regnbuen befinner seg, avhenger altså av ens egen posisjon, og derfor er ikke regnbuen på samme sted for to personer som står side om side og ser.

Fargene i regnbuen kommer fra selve lysbrytningen inne i regndråpene. Der blir det opprinnelige hvite lyset splittet opp i farger fordi brytningen for de kortere bølgelengdene rundt fiolett og blått er kraftigere enn for lengre bølgelengder som gult og rødt. Vinkelen varierer mellom 40,6 grader for fiolett lys og 42,3 grader for rødt lys, med de resterende fargene fordelt mellom disse ytterpunktene i det velkjente fargespekteret.

Den vanlige regnbuen blir også kalt primærbuen fordi man ofte også kan se en sekundær regnbue til side for primærbuen, med speilvendte farger og en litt lavere lysintensitet. Primærbuen er resultatet av to reflekser inne i hver eneste regndråpe, mens sekundærbuen viser seg etter tre reflekser inne i vanndråpen. Det er derfor lyset i sekundærbuen ofte er mindre intenst enn i den primære regnbuen. Vinkelen for sekundærbuen er også større, og varierer fra 50,7 til 53,6 grader.