Почему радуга имеет форму окружности

Радуга образуется в результате преломления, т.е. изменения, направления луча солнечного света при переходе из одной среды в другую. В воде солнечный свет движется медленнее, чем в воздухе, и поэтому направление лучей несколько модифицируется. Когда световые лучи падают на капли под определенным углом, в результате их преломления мы и видим радугу.

Разным цветам соответствуют различные длины волн, преломляющиеся немного по-разному, — поэтому радуга и представляется сплошной пестрой полосой, окрашенной сверху красным, а внизу фиолетовым.

Типичные водяные капли имеют сферическую форму, поэтому их влияние на солнечный свет симметрично относительно воображаемой оси, соединяющей центр капли с Солнцем. В результате радуга имеет форму окружности с центром в точке, прямо противоположной направлению от наблюдателя на Солнце. Всю окружность мы видеть не можем, потому что часть ее заслоняет Земля. Чем ближе светило к горизонту, тем больше видимая часть окружности. В момент захода Солнца мы можем наблюдать половину окружности, высшая точка которой находится в 42° над горизонтом. Чем выше Солнце на небе, тем меньшую часть радуги можно видеть над горизонтом.

Отвечает метеоролог Национальной метеорологической службы Национального управления океана и атмосферы США (NOAA) Джефф Вальдштрейхер (Jeff Waldstreicher)