Í norrænni goðafræði myndar regnboginn brúna Bifröst sem liggur milli Ásgarðs, bústaðar guðanna, og Miðgarðs, bústaðar manna. Guðinn Heimdallur gætir brúarinnar. Samsvarandi skýringar má finna í öðrum trúarbrögðum og samkvæmt gamla testamentinu er regnboginn staðfesting Guðs almáttugs á því að syndaflóðið sé afstaðið.
Það voru forn-grísku heimspekingarnir sem byrjuðu að þreifa sig út fyrir skýringar goðsagnanna og leita náttúrulegri skýringa.
Fullkominn spegilmynd sólar
Aristoteles (384-322 f.Kr.) taldi regnbogann vera ófullkomna spegilmynd af sólinni sem speglaðist í ójöfnu yfirborði skýja – samsett úr miklu fjölda lítilla dropa og á hálfkúlu, sem hann kallaði hina „veðurfræðilegu hálfkúlu“.
Aristóteles áleit sólina sjálfa einnig hafa aðsetur á hinni veðurfræðilegu hálfkúlu. Ljósgeislarnir spegluðust þar og mynduðu regnbogann. Og þessi hugmynd er reyndar ekki svo fjarri hinu rétta að því fráteknu að honum var ekki ljóst hvernig regndroparnir virkuðu í samhenginu, en að auki töldu menn á þeim tíma að sjónhrifin yrðu til vegna ljósgeisla sem bærust frá augunum.
Leifar af þeim skilningi má kannski lesa út úr því orðalagi að beina augnaráði sínu að einhverju.
Skýring Aristótelesar stóð óhögguð fram yfir aldamótin 1300, en þá uppgötvaði Theodoricus munkur af reglu dóminíkana (um 1250-1310) samhengið milli regnbogans og lögunar regndropanna þegar hann gerði tilraunir með kúlulaga flöskur, fylltar af vatni.
Hann komst að því að regnbogi myndast einfaldlega þegar ljósið brotnar og speglast í regndropunum og berst svo auganu frá örlítið mismunandi sjónarhornum.
Hin raunverulega skýring
Uppgötvunin gleymdist þó aftur og það var ekki fyrr en Frakkinn René Descartes (1596-1650), sem án efa hafði aðgang að verkum Theodoricusar, gerði sömu tilraun, sem skilningur á regnboganum birtist opinberlega árið 1637.
Þessi útskýring var nógu fullkomin til þess að í megindráttum telst hún góð og gild enn í dag.
Þannig náðist árangur af mörg þúsund ára leit manna að skýringunni. Engu að síður kusu sumir náttúruheimspekingar betur við skýringu Aristótelesar fram á síðari hluta 17. aldar.
Fjórar gerðir regnboga
Algengast er að sjá regnboga þegar sól skín milli skúraskýja, en reyndar getur regnbogi myndast alls staðar þar sem vatnsdropar og ljós koma saman. Regnbogarnir geta verið mismunandi allt eftir stærð dropanna og staðsetningu áhorfandans, en grundvallaratriðin eru alltaf þau sömu.
Þegar sólsetur nálgast rís regnboginn hátt upp á himininn. Sé sólin hátt á himni rís regnboginn miklu lægra.
Litir regnbogans
Rautt er yst, svo rauðgult, gult, blátt, dökkblátt og innst er fjólublár litur. Þessa liti má greina í regnboga og þeir eru alltaf í sömu röð, nema þegar tvöfaldur regnbogi sést, en þá er röðin öfug í þeim ytri.
Árið 1669 skýrði eðlisfræðingurinn Isaac Newton (1644-1727) hvernig hvítt sólarljós myndar þessa liti. Hann lýsti gegnum glerstrending þar sem ljósið brotnaði upp í litróf sitt. Í hvítu ljósi eru sem sagt allir litirnir og hægt er að brjóta það upp eins og þegar því er beint gegnum glerstrending og það greinist þá eins og í regnboganum. Fjólubláa ljósið sveigist mest en það rauða minnst.
Tvöfaldur regnbogi
Stöku sinnum má greina daufan regnboga utan á aðalregnboganum.
Þessi aukaregnbogi stafar af því að ljósið hefur speglast aftur í regndropunum áður en það nær alla leið til augans. Aukaregnboginn sést um 9 gráðum ofan við aðalregnbogann og sem sagt 51 gráðu frá beinni línu sólarljóssins.
Í aukaregnboganum snýst litaröðin við þannig að fjólublái liturinn lendir yst en sá rauði innst, en auk þess eru litirnir ekki jafn skýrir.
Örsjaldan sést þriðji regnboginn, en í þeim tilvikum hefur litaröðin aftur snúist við.
Mánabogi
Regnboga tengjum við oftast sólarljósi, en öflugt mánaskin, t.d. á fullu tungli, getur líka skapað regnboga. Litirnir eru þó mun daufari eða sjást jafnvel alls ekki, þar eð litasjón okkar er mun verri að næturlagi. Mánabogi virðist oftast hvítleitur.
Þokubogi
Þoka er úr fíngerðum vatnsdropum, svo litlum reyndar að litirnir dreifast og blandast svo mikið að regnboginn verður breiður og hvítleitur. Einmitt þess vegna áttar fólk sig ekki alltaf á því að þarna sé regnbogi á ferð.
Aukabogar
Þótt sjaldgæft sé, kemur fyrir að sjá má nokkra aukaboga undir regnboganum sjálfum. Þeir myndast ekki alveg á sama hátt og regnboginn. Ástæðan er sú að ljósgeislar geta magnað og veiklað hver annan í regndropanum. Til að aukabogar sjáist þurfa droparnir að vera mjög jafnir að stærð.
Regnbogar við fossa
Regnbogi myndast oft í vatnsúðanum sem stígur upp og út frá fossum. Og öfugt við hið hefðbundna getur maður verið svo heppinn að sjá regnbogann ná í heilan hring, standi maður uppi við fossbrúnina og sjái vel niður.
Svona myndast regnboginn
Regnboginn stafar af sveigju, speglun og þar með dreifingu litanna í sólarljósinu í milljónum regndropa.
Droparnir eru alveg kúlulaga, en ekki með þeirri dropalögun sem oft sést á myndum.
Regnboginn birtist sem bjartur hálfhringur á himni þegar við horfum í átt að regnsvæði með sólina í bakið. Hornið milli sjónlínunnar og línu sólargeislanna er 42 gráður.
Áhorfandinn sér aðeins það ljós sem endurkastast í ákveðnu horni.
1. Regnboginn sést þegar maður horfir frá sólu og sér endurkast þéttra regndropa, oftast í regnskúr.
2. Þar eð litirnir sveigjast misjafnt gefa dropar í tiltekinni hæð rautt ljós, en t.d. grænt ljós í annarri hæð.
3. Ljósið sveigist inni í regndropunum. Það brotnar í 42° horni, sama horni og regnboginn myndar.
Dökkur himinn utan regnbogans
Þegar sólargeislarnir ná regndropunum sveigjast þeir og speglast þannig að ljósið myndar regnboga. Geislarnir endurkastast í 42° horni eða minna, en hornið verður aldrei stærra. Þess vegna virðist svæðið innan regnbogans ljósara en utan hans.
Þegar tveir regnbogar sjást má af og til sjá samsvarandi dökkt svæði milli regnboganna tveggja. Þeir ljósgeislar sem speglast tvisvar og mynda ytri bogann, berast til baka í 51° horni eða stærra, en aldrei minna.
Himinninn utan aukaregnbogans virðist því ljósari en svæðið milli regnboganna. Dekkri borðinn sem myndast milli regnboganna kallast stundum Alexandersborði eftir Alexander af Afródisías, sem lýsti þessu fyrirbrigði um 200 e.Kr.
