En fait, l'arc familier à l'œil humain n'est qu'une partie d'un cercle multicolore. L'ensemble du phénomène naturel ne peut être contemplé que du côté d'un avion, et même alors seulement avec un degré d'observation suffisant.
Les premières études sur la forme de l'arc-en-ciel au XVIIe siècle ont été réalisées par le philosophe et mathématicien français René Descartes. Pour cela, le scientifique a utilisé une boule de verre remplie d'eau, ce qui a permis d'imaginer comment un rayon de soleil se reflète dans une goutte de pluie, se réfracte et devient ainsi visible.
Pourquoi notre œil voit-il un arc-en-ciel en forme d'arc et non, par exemple, une bande verticale colorée ? Ici, la loi de la réfraction optique entre en vigueur, dans laquelle un rayon, traversant une goutte de pluie située dans une certaine position dans l'espace, subit une réfraction et devient visible à l'œil humain précisément sous la forme d'un cercle. C'est juste une partie de ce cercle que nous avons l'habitude d'observer. La couleur de l'anneau arc-en-ciel est causée par la réfraction de la lumière du soleil dans les gouttes de pluie sphériques, leur réflexion sur la surface des gouttes, ainsi que la diffraction (latin diffractus - "cassé") et l'interférence (latin inter - "mutuellement" et ferio – "frapper") des rayons réfléchis de différentes longueurs d'onde.
Ainsi, le spectre de couleurs de l'arc-en-ciel s'inscrit dans la formule connue de tout enfant : "Chaque chasseur veut savoir où est assis le faisan" (une règle mnémotechnique, où la première lettre de chaque mot signifie une couleur - rouge, orange, jaune , vert, bleu, bleu, violet).
