Regenboog, een reeks concentrische gekleurde bogen die kunnen worden gezien wanneer licht van een verre bron - meestal de zon - op een verzameling waterdruppels valt - zoals in regen, nevel of mist. De regenboog wordt waargenomen in de richting tegengesteld aan de zon.
De gekleurde stralen van de regenboog worden veroorzaakt door de breking en interne reflectie van lichtstralen die de regendruppel binnenkomen, waarbij elke kleur onder een iets andere hoek wordt gebogen. Daarom zullen de samengestelde kleuren van het invallende licht worden gescheiden wanneer ze uit de druppel komen. De meest briljante en meest voorkomende regenboog is de zogenaamde primaire boog, die het resultaat is van licht dat uit de druppel komt na één interne reflectie.
Hoewel lichtstralen de druppel in meer dan één richting kunnen verlaten, ontstaat een hoge dichtheid van de stralen met een minimale afwijkingshoek uit de richting van de binnenkomende stralen. De waarnemer ziet dus de hoogste intensiteit kijkend naar de stralen met een minimale afwijking, die een kegel vormen met het hoekpunt in het oog van de waarnemer en met de as die door de zon gaat. Licht dat uit regendruppels komt na één interne reflectie heeft een minimale afwijking van ongeveer 138 ° en dus de grootste intensiteit in de richtingen die een kegel vormen met een hoekstraal van ongeveer 42 °, met bogen (van binnen naar buiten) van violet, indigo, blauw, groen, geel, oranje en rood.
Af en toe kan een secundaire boog worden waargenomen, die aanzienlijk minder intens is dan de primaire boog en waarvan de kleurvolgorde is omgekeerd. De secundaire regenboog heeft een hoekradius van ongeveer 50 ° en wordt dus gezien buiten de primaire boog. Deze boog is het resultaat van licht dat twee interne reflecties heeft ondergaan in de waterdruppel. Regenbogen van hogere orde, als gevolg van drie of meer interne reflecties, zijn buitengewoon zwak en worden daarom zelden waargenomen.
Af en toe worden vaag gekleurde ringen net binnen de primaire boog gezien. Dit worden boventallige regenbogen genoemd; ze hebben hun oorsprong te danken aan interferentie-effecten op de lichtstralen die uit de waterdruppel komen na een interne reflectie.
