A reposta está na angulação entre a água e a luz.
O arco-íris ocorre porque as gotas da água da chuva (ou de qualquer outra coisa que deixe partículas de água em suspensão, como neblina ou cachoeiras muito altas) funcionam como prismas, ou seja, decompõem a luz solar em vermelho, alaranjado, amarelo, verde, azul anil e violeta.
Cada raio de luz dessas sete cores sai da gota em sentido contrário e num ângulo de 42 graus, aproximadamente, em relação ao raio de luz incidente. Por isso, para observar o arco-íris, é necessário estar entre o Sol e a Chuva; e o Sol não deve nem estar muito alto nem muito baixo, para que a luz alcance o observador no ângulo ideal de 42 graus.
O arco-íris é curvo porque essa é a única forma de os raios de luz formarem ângulos de 42 graus, de onde quer que se olhe. É como desenhar uma semicircunferência como um compasso aberto de 42 graus: todos os pontos de arco “olharão” o centro do compasso no mesmo ângulo.
Fonte: SuperInteressante
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