Így születik meg a szivárvány

Ahogy a zápor a hegyek felett elvonul, az aláhulló vízcseppeken a fény prizmaszerűen megtörik és spektrumára bomlik. Az ív külső része vörös, míg a belső ibolya. Rövid ideig megfigyelhető az ún. dupla szivárvány egy darabja is, amelynél a külső halványabb ív is látható, fordított színekkel.

A szivárvány akkor alakul ki, ha a levegőben lévő vízcseppeket a napfény alacsony szögből éri. Akkor a leglátványosabb a jelenség, amikor az égbolt felét még felhők borítják, a szemlélő pedig a napnak háttal áll. Így a kialakuló szivárvány élesen elválik a mögötte lévő sötétebb háttértől, ez látható a fenti felvételen is.

A szivárvány színeit a fehér fény szétszóródása okozza, amint az áthalad az esőcseppeken. A fény először az esőcsepp felületén törik meg, az esőcsepp túloldalán visszaverődik, majd kilépéskor ismét törést szenved. Ezt azt eredményezi, hogy igen változatos szögben léphet ki a fény, a legerősebb 40-42° körül távozik. A szög független a csepp méretétől, számít viszont a víz törésmutatója. A tengervíznek magasabb a törésmutatója (erősebben törik meg benne a fény) mint az esővíznek, így a tenger fölött kialakuló szivárványnak kisebb a sugara, mint a szárazföld fölöttinek. Ez a különbség szabad szemmel is látható.

A törés mértéke függ a fény hullámhosszától, ami a színekért is felelős. A kék fény (aminek kicsi a hullámhossza) nagyobb szögben törik meg, mint a vörös (ami a legnagyobb hullámhosszú látható fény), és mivel a csepp hátuljában található a fókuszpont, ezért a vörös lesz az ív külső szélén, a kék a belsőn (lásd az ábrán). A közhiedelemmel ellentétben a fény a csepp hátulján nem szenved el teljes visszatükröződést, a fény egy része kilép. Azonban ez a fény nem képez egy másik szivárványt a szemlélő és a Nap között, mivel az ott távozó fény közel sem olyan erős, mint a látható szivárvány, így az ott kilépő színkép inkább újra fehér fénnyé áll össze ahelyett, hogy szivárványt alkotna.