Чому веселка кругла?

    Річ у тому, що більш менш сферична крапля, освітлена паралельним пучком променів сонячного світла, може утворити веселку тільки у вигляді круга. Пояснимо це.
    Описаний шлях в краплі з мінімальним відхиленням після виходу з неї перетворює не тільки той промінь, за яким ми стежили, але також і багато інших променів, що впали на краплю під таким же кутом. Всі ці промені і утворюють веселку, тому їх називають променями веселки.
Скільки ж утворюється променів веселки в пучку світла, падаючого на краплю? Їх багато, по суті, вони утворюють цілий циліндр. Геометричне місце точок їх падіння на краплю це ціле коло.
    В результаті проходження через краплю і заломлення в ній, циліндр білих променів перетворюється в серію кольорових кратерів, вкладених один в другий, з центром в антисолярній точці, з відкритими отворами, поверненеми до спостерігача. Зовнішній кратер червоний, в неї вкладений оранжевий, жовтий далі йде зелений і т. д., закінчаючи внутрішнім фіолетовим.
    Таким чином, кожна окрема крапля утворює цілу веселку! Веселка - „як Сонце в малій краплі води". Так образно і максимально лаконічно виразив суть веселки Р. Р. Державін.
    Звичайно, веселка від однієї краплі слабка, і в природі її неможливо побачити окремо, оскільки капель в завісі дощу багато. У лабораторії ж вдавалося спостерігати не одну, а декілька веселок, утворених заломленням світла в одній підвішеній крапельці води або масла при освітленні її променем лазера. Докладніше про цей експеримент розказано нижче.
    Веселка, яку ми бачимо на небі, мозаїчна — вона утворена міріадами крапель. Кожна крапля створює серію вкладених одна об іншу кольорових заглибин (або конусів). Але від окремої краплі у веселку потрапляє тільки один кольоровий промінь.
    Око спостерігача є загальною точкою, в якій перетинаються кольорові промені з великої кількості крапель. Наприклад, всі червоні промені що вийшли з різних крапель, але під одним і тим же кутом потрапили в око спостерігача, утворюють червону дугу веселки, також і всі оранжеві та інші кольорові промені. Тому веселка кругла.
    Дві людини, що стоять поряд, бачать кожен свою веселку. Якщо ви йдете по дорозі і дивитеся на веселку, вона переміщається разом з вами, будучи в будь-який момент утвореною заломленням сонячних променів в нових і нових краплях. Далі, краплі дощу падають. Місце краплі, що впала, займає інша і встигає послати свої кольорові промені у веселку, за нею наступна і т.д. Поки йде дощ, ми бачимо веселку.
    Ми пояснили, як утворюється перша веселка, яку найчастіше можна спостерігати з яскравим зовнішнім червоним краєм і внутрішнім фіолетовим.