Hvordan får regnbuen sin fine buede form?

I en regnbuerammer Solens stråler regndråber, som bryder sollyset og sender lys tilbage i en vinkel på lidt over 40 grader i forhold til det indkommende sollys.

For at se det reflekterede lys skal vinklen mellem Solens stråler og en lige linje fra regndråberne ned til beskueren altså være cirka 40 grader. Det kan kun lade sig gøre for dråber, der for en beskuer ser ud til at ligge på en bue, når man står med solen i ryggen. Placeringen af en regnbue afhænger altså af ens egen position, og derfor ser to personer ved siden af hinanden ikke regnbuen på præcis samme sted.

Farverne i regnbuen kommer fra selve brydningen af lyset inde i regnens dråber. Her vil det oprindeligt hvide lys blive splittet op i farver, da brydningen for de kortere bølgelængder omkring de violette og blå farver er kraftigere end for længere bølgelængder som rød og gul. Vinklen spænder fra 40,6 grader for violet lys til 42,3 grader for rødt lys, med de resterende farver fordelt inden for disse vinkler i det velkendte farvespektrum.

Den almindelige regnbue kaldes også for den primære bue, da der også ofte kan ses en sekundær regnbue uden for primærbuen med farverne spejlvendt og en noget lavere intensitet. Primærbuen kommer frem efter to refleksioner inde i hver enkelt regndråbe, mens sekundærbuen fremkommer efter tre refleksioner i dråben. Derfor er lyset i den sekundære bue ofte mindre intenst end i den primære bue. Vinklen for sekundærbuen spænder mellem 50,7 og 53,6 grader.