Первая радуга
(Раздел 3.2.3.5.1)Цветная дуга, которая появляется на «экране», состоящем из капель воды, когда на него попадает свет от яркого источника света (Солнца или Луны). Плотный «экран» из капель дождя способствует большей яркости цветов, чем тонкий слой разрозненных капель. Если экран из капель доступен только для части дуги, видим только ее фрагмент.
Размер капель определяет наличие разных цветов и ширину полосы каждого цвета. Все так называемые «цвета радуги» (красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий и фиолетовый) полностью присутствуют очень редко. Когда Солнце приближается к горизонту, пыль может вызвать красную радугу. Это происходит потому, что частицы пыли рассеивают преимущественно голубой и зеленый диапазоны света.
Радуга наблюдается на части неба, противоположном местоположению источника света (Солнца или Луны), и центр дуги всегда расположен в точке, которая относительно наблюдателя прямо противоположна источнику света, то есть, находится на линии, проходящей от источника света через наблюдателя до земли. Эта точка обычно называется антисолярной точкой, когда источником света является Солнце, и антилунарной точкой, когда источником света является Луна. В любом случае фиолетовый цвет находится на внутренней стороне дуги (радиус дуги 40°), а красный снаружи (радиус 42°). Небо темнее с наружной стороны дуги, чем с внутренней; это явление называется темная полоса Александера.
Часть дуги, видимая для наблюдателя, также зависит от высоты источника света. На равнине во время рассвета или заката Солнца (Луны), первая радуга может принимать форму почти полного полукруга. По мере подъема Солнце или Луны центр дуги (первой радуги) опускается ниже горизонта. Когда источник света поднимается до примерно 40°, первая дуга (радиус 42°) практически сравнивается с горизонтом, и видимой остается только вершина дуги. Если Солнце или Луна поднимаются выше 42°, первая дуга опускается ниже горизонта.
С возвышения наблюдатель может увидеть дуги радуги большие, чем полукруг. С очень высокой точки (например, с воздушного судна) можно увидеть радугу, превышающую полукруг, а иногда и в виде полного кольца.
В исключительно редких условиях (когда одновременно присутствуют капли дождя разных размеров), первая дуга кажется распавшейся на две одинаковых дуги, образуя так называемую «двухдуговую радугу». При этом внутренняя дуга совсем не похожа на дополнительную радугу.
