Jeff Waldstreicher, een meteoroloog van NOAA ‘ s National Weather Service, geeft dit antwoord.
zonlicht dat door regendruppels gaat veroorzaakt regenbogen via een proces dat breking wordt genoemd, dat is het buigen van licht als het van het ene medium naar het andere gaat., Dit is analoog aan het duwen van een winkelwagentje aan de rand van een parkeerplaats: als de wielen aan de ene kant van de stoep rollen op een aangrenzend gebied van gras, zal de kar beginnen te draaien in de richting van het gras. Dit komt omdat de wielen die op de stoep bewegen sneller kunnen rollen dan de wielen op het gras.
in het geval van een regenboog beweegt het zonlicht een regendruppel niet zo snel door het water als door de atmosfeer, dus buigt het een beetje. Het licht draait dan weer als het beweegt uit de regendruppel en terug in de lucht op zijn oorspronkelijke snelheid., Wanneer licht de regen precies in de juiste hoek treft, wordt het gebroken door een regendruppel en in onze ogen, waardoor we een regenboog zien.
maar hoe produceert het” witte ” zonlicht een veelkleurige regenboog? Zonlicht, of ” wit ” licht, bestaat eigenlijk uit continue banden van verschillend gekleurd licht-rood, oranje, geel, groen, blauw, indigo en violet. Elke kleur heeft een andere Golflengte, of frequentie, die lichtjes anders breekt wanneer het van het ene medium naar het andere gaat. Als gevolg hiervan kan wit licht worden opgesplitst in de samenstellende kleuren door te worden doorgegeven via een bepaald medium., Een prisma kan bijvoorbeeld ook regenbogen creëren omdat het glas, net als de regendruppel, de verschillende lichtkleuren onder iets verschillende hoeken buigt.
langere golflengten worden gebogen onder Grotere hoeken, dus langere golflengten worden minder gebogen dan kortere golflengten. Wanneer het zonlicht een regendruppel raakt, worden de rode lichtgolven gebogen onder een hoek van 42 graden ten opzichte van hun oorspronkelijke richting ten opzichte van de zon. Kortere violette lichtgolven zijn slechts gebogen onder een hoek van 40 graden. De andere gekleurde lichtfrequenties zijn gebogen in hoeken tussen deze twee., Daarom zien we regenbogen als een continue band van kleuren met rood aan de bovenkant en violet aan de onderkant.
een typische regendruppel is ook Bolvormig en daarom is het effect op zonlicht symmetrisch rond een ingebeelde as die het midden van de druppel en de zon verbindt. Door deze symmetrie, zolang de regendruppel wordt bekeken langs een zichtlijn die een hoek van 40 tot 42 graden maakt met de richting van de zon, zullen de verschillende kleuren licht zichtbaar zijn., Dus, een Regenboog is eigenlijk een cirkel gecentreerd op het punt recht tegenover de zon van de waarnemer-het zogenaamde antisolaire punt-met een hoekstraal van 42 graden.
we zien eigenlijk niet de volledige cirkel omdat de aarde in de weg staat. Hoe dichter de zon bij de horizon staat, hoe meer we van de cirkel zien. Precies bij zonsondergang zien we een halve cirkel van een regenboog met de top van de boog 42 graden boven de horizon. Hoe hoger de zon aan de hemel staat, hoe minder regenboog zichtbaar is boven de horizon.