Dlaczego tęcza ma kształt łuku?

Tęcza ma kształt łuku z powodu tego, jak światło załamuje się i odbija w kroplach deszczu.
Wyjaśnijmy to krok po kroku:

Krok 1. Załamanie światła – Gdy promień światła słonecznego wpada do kropelki wody, załamuje się (zmienia kierunek), ponieważ przechodzi z powietrza do gęstszej wody.

Krok 2. Rozszczepienie na kolory – Różne barwy światła (czerwony, pomarańczowy, żółty, zielony, niebieski, indygo i fioletowy) załamują się pod różnymi kątami, dlatego światło rozdziela się na kolory.

Krok 3. Odbicie wewnętrzne – Światło odbija się od wewnętrznej ścianki kropelki.

Krok 4. Drugie załamanie – Gdy wychodzi z kropelki, znowu się załamuje i kieruje pod określonym kątem.

Najsilniej widzimy światło wychodzące pod kątem około 42° dla czerwieni i 40° dla fioletu względem promienia słonecznego. To sprawia, że wszystkie kropelki deszczu, które są pod tym kątem względem naszych oczu i Słońca, wysyłają światło do obserwatora. Ponieważ kąt jest stały, punkty tworzą okrąg.

Na Ziemi widzimy tylko jego górną część – łuk – bo resztę zasłania horyzont.
Z samolotu lub wysokiej góry można zobaczyć pełną okrągłą tęczę. 🌈