इंद्रधनुष हमेशा धनुष की तरह मुड़ा हुआ क्यों दिखता है?

जब सूरज की रोशनी बारिश की बूँद में प्रवेश करती है, तो भीतर एक बार परावर्तित होती है और मुड़कर फिर बाहर निकलती है। यह रोशनी सूरज के ठीक विपरीत दिशा में स्थित बिंदु से, यानी उस बिंदु से जिसकी ओर मेरे सिर की परछाईं इशारा करती है, लगभग 42 डिग्री का कोण बनाने वाली दिशाओं में सबसे अधिक इकट्ठी होती है। उस बिंदु से 42 डिग्री दूर की सभी जगहों को जोड़ने पर एक वृत्त बनता है और उस वृत्त पर मौजूद बारिश की बूँदें इंद्रधनुष बनकर चमकती हैं। हर रंग के मुड़ने की मात्रा थोड़ी अलग होती है, इसलिए लाल रंग बाहर की ओर और बैंगनी भीतर की ओर होता है। कभी-कभी बाहर की ओर एक और फीका इंद्रधनुष भी दिखाई देता है। यह बूँद के भीतर दो बार परावर्तित हुई रोशनी से लगभग 51 डिग्री पर बनता है और इसमें रंगों का क्रम उलटा होता है। दोनों इंद्रधनुषों के बीच का आसमान ख़ास तौर पर अँधेरा भी इसलिए दिखता है क्योंकि उस हिस्से तक कम रोशनी पहुँचती है।

वृत्त का केंद्र सूरज के विपरीत दिशा में होता है, इसलिए जब सूरज क्षितिज के ऊपर होता है, तो केंद्र क्षितिज के नीचे होता है। सूरज के उगते या डूबते समय केंद्र क्षितिज पर होता है और इंद्रधनुष लगभग अर्धवृत्त जैसा दिखता है। सूरज जितना ऊपर चढ़ता है, इंद्रधनुष का धनुषाकार हिस्सा उतना ही नीचे और छोटा होता जाता है। सूरज 42 डिग्री से अधिक ऊँचाई पर पहुँच जाए, तो ज़मीन से इंद्रधनुष दिखाई नहीं देता। यही वजह है कि दोपहर की तुलना में ढलती दोपहर में इंद्रधनुष अधिक बार दिखाई देता है। इसी कारण दोपहर के बाद इंद्रधनुष पूर्वी आसमान में और सुबह पश्चिमी आसमान में बनता है। बारिश की बौछार गुज़र जाने के बाद सूरज की ओर पीठ करके खड़े होकर देखिए।

लगता है कि इंद्रधनुष के सिरे की ओर बढ़ें तो वहाँ पहुँच सकते हैं, लेकिन हम जितना आगे चलते हैं, इंद्रधनुष उतना ही दूर खिसक जाता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि इंद्रधनुष किसी एक जगह टँगी हुई वस्तु नहीं, बल्कि सूरज और हमारी आँखों के बीच बनने वाले कोण से तय होने वाली रोशनी है। मेरे हिलने पर 42 डिग्री पर आने वाली बारिश की बूँदें भी बदल जाती हैं, इसलिए मैं और मेरे बगल में खड़ा व्यक्ति असल में अलग-अलग बूँदों से बने इंद्रधनुष देख रहे होते हैं। गाड़ी में चलते समय इंद्रधनुष लगातार साथ आता हुआ भी इसी वजह से दिखता है।

वृत्त का निचला हिस्सा ज़मीन की ओर होता है, लेकिन आँखों और ज़मीन के बीच रोशनी वापस भेजने वाली पानी की बूँदें लगभग नहीं होतीं। अगर आँखों के सामने नीचे की ओर भी बूँदें भरी हों, तो छल्ले का और हिस्सा जुड़ा हुआ दिखाई देता है। उदाहरण के लिए, साफ़ मौसम में सूरज की ओर पीठ करके बगीचे की नली से पानी की फुहार दूर तक फैलाकर छिड़कें, तो कभी-कभी ज़मीन की ओर तक गोलाई में जुड़ा हुआ इंद्रधनुष बन जाता है।