Латинское слово «спектрум» означает «видение», «призрак». Многоцветная полоса разложенного белого света, ярким видением падающая на экран, и была названа спектром.

Так можно получить радугу в комнате.

Вот с таким же разложением белого солнечного света на разноцветные лучи связано и образование небесной радуги.

Конечно, в воздухе нет никаких стеклянных призм. Но их и не нужно. Роль таких призм с успехом выполняют дождевые капли.

Предположите, что вы видите увеличенную каплю дождя, висящую в воздухе. Один из мириадов лучей света, идущих от солнца, встречает на своем пути эту каплю. Он проходит внутрь капли и при этом преломляется. Дойдя до задней поверхности капли, солнечный луч отражается от нее и выходит из капли, снова преломившись. При этом двойном преломлении света в капле различные цветные лучи преломляются неодинаково. Белый луч света разлагается в спектр.

Таким образом, в дождевой капле происходят сразу три явления: преломление света, его отражение и разложение света на составные цвета. Что же происходит дальше?

Из капли, на которую упал белый солнечный луч, выходят разноцветные лучи спектра. При этом все они преломляются в капле дождя неодинаково: одни меньше, другие больше. Меньше всего в капле дождя преломляются лучи красного цвета, а больше всего — фиолетовые лучи. Поэтому в глаза наблюдателя может попасть от каждой капли лишь какой-нибудь один цветной луч, например голубой. Все остальные лучи, преломившиеся в этой капле, упадут на землю в другом месте, они пройдут выше или ниже глаз наблюдателя.

Зато от другой капли мы увидим луч другого цвета, третья капля пошлет нам в глаза третий цветной луч и т. д.

В то же время в воздухе будет находиться много и таких капель, от которых мы не увидим ни одного отраженного луча.

Можно ли сказать, как будут располагаться все такие капли в воздухе?

Можно. Возьмем ряд капель, расположенных в воздухе одна над другой. В каждой из этих капель отражаются и преломляются лучи солнца. От каждой из них на землю падают разноцветные лучи.

Радужные лучи, идущие от верхних капель, мы совсем не увидим — все они пройдут выше и упадут на землю позади нас. Но от одной из ниже расположенных капель мы уже видим красный луч, все другие лучи также пройдут выше наших глаз. Следующая капля пошлет в наши глаза только один оранжевый луч света; красный луч упадет ниже глаз наблюдателя, а все другие — выше.

Капля, расположенная еще ниже, пошлет наблюдателю следующий, желтый луч спектра и т. д. Последний луч света, который наблюдатель увидит, будет фиолетовый. От капель, расположенных ниже, человек не увидит радужных лучей. Отраженные этими каплями лучи упадут на землю уже ниже его глаз.

Вот почему люди видят в радуге ряд цветных полос, расположенных всегда в одном порядке — от красной до фиолетовой.

Почему мы видим именно «радужную дугу», объяснимо. Дело в том, что все капли, которые посылают к нам в глаза отраженные лучи спектра, располагаются в воздухе по окружности. Капли на этой окружности находятся в одном положении к солнцу и к наблюдателю. Только от этих капель и попадают в наши глаза радужные лучи. Сливаясь, они дают нам яркую картину радуги.

Одним из первых, кто дал научное объяснение радуги, был итальянский ученый Доминис. Это было в начале XVII века.

Католическая церковь тогда жестоко расправлялась со всеми, кто пытался научно объяснить явления природы. Поплатился за это и Доминис. Он был заключен в тюрьму, где и умер. Инквизиторы сожгли труп ученого и его труды.

Вечером и утром, когда солнце стоит низко, радуга имеет вид полного полукруга. Чем выше солнце поднимается над горизонтом, тем радуга меньше. Когда солнце находится над горизонтом выше 42°, радуга совсем уходит за горизонт.

Поднявшись высоко в воздух, можно увидеть и весь радужный круг.