Hvorfor er regnbuen bueformet?

Sollys er sammensatt av alle farger, og når lyset treffer en regndråpe, brytes lyset litt forskjellig. Det er dette som gir regnbuen fargene. En regndråpe er ikke dråpeformet, men kuleformet, og det spiller en stor rolle for hvordan lyset brytes i dråpen. Det meste av lyset fortsetter tvers gjennom regndråpen, men noe av lyset blir speilet av den runde bakveggen i dråpen, og deretter blir lyset brutt enda en gang før det har passert ut av dråpen. Målinger har vist at forholdsvis mange stråler kommer ut av dråpen i en vinkel på 42 grader sett i forhold til lyset som treffer dråpen. Derfor vil en iakttaker som står med ryggen mot Solen og ser opp mot den svarte, regntunge himmelen, se en bue av farget lys. Dette lyset stammer nettopp fra de dråpene som befinner seg i en vinkel på 42 grader i forhold til iakttakeren. Det oppleves som en bue av lys, men faktisk er det et utsnitt av en sirkel. Det meste av den er imidlertid under horisonten. Fra fly og fjelltopper kan man være så heldig å se en hel regnsirkel. Regnbuene er mest tydelige når regndråpene er store. Når forholdene er spesielt gunstige, dannes det to buer, en primærbue og en sekundærbue. Den nederste er klarest, og på den øverste kommer fargene i omvendt rekkefølge. Denne buen dannes av lys som har gjennomgått en ekstra speiling inne i dråpene før det treffer øyet.