Tęcze to uderzające i piękne zjawisko meteorologiczne spowodowane załamaniem światła. Aby powstała tęcza, słońce musi znajdować się blisko horyzontu, a naprzeciw słońca musi być gęsta mgła, mgła lub deszcz. Obserwator stojący między słońcem a tęczą widziałby 180-stopniowy łuk kolorów, który biegnie przez widmo widzialne od czerwieni do fioletu. W niektórych przypadkach, jeśli warunki są odpowiednie, uformują się podwójne tęcze, z bladą tęczą w odwróconych kolorach powyżej głównej tęczy, aw innych przypadkach zaobserwowano w pełni okrągłą tęczę, zwykle z wnętrza samolotu lecącego nad Ziemią.
Chociaż tęcze były obserwowane, opisywane i przedstawiane w sztuce od wieków, ich przyczyna nie została zrozumiana, dopóki fizyka nie zaczęła badać właściwości światła. Zasadniczo przyczyną tęczy jest odbicie światła słonecznego przez pojedyncze krople wody. Światło wpada do wody i odbija się od przeciwnej strony kropli wody, odbijając się z powrotem przez punkt wejścia. Ponieważ kąt lub załamanie światła zmienia się w miarę odbicia, filtruje światło na różne kolory, które układają się z czerwonym na górze i fioletowym na dole, ponieważ czerwony to najdłuższa długość fali, a fioletowy najkrótsza.
Kiedy tworzą się podwójne tęcze, światło załamuje się dwukrotnie, powodując, że słabsza tęcza odbija się od głównej tęczy. Potencjalnie mogłaby również powstać potrójna tęcza, chociaż jest to niezwykle rzadkie. Gdy tylko woda wystarczająco się rozproszy lub słońce się poruszy, tęcza zniknie, ponieważ warunki nie są już optymalne do załamywania światła przez krople. Możliwe jest również uformowanie się łuku księżycowego, chociaż ponieważ ludzie mają trudności z rozróżnianiem koloru w ciemności, zwykle pojawia się on w odcieniach bieli i szarości.
Osoby poszukujące tęczy powinny wyjść na zewnątrz, gdy słońce zbliża się do horyzontu i jest ulewny deszcz lub trwa burza. Jeśli obserwator odwróci się plecami do słońca i spojrzy w kierunku, który jest bezpośrednio przeciwny do słońca, może zobaczyć tęcze, jeśli warunki są odpowiednie, z wierzchołkiem łuku znajdującym się dokładnie naprzeciw słońca. W niektórych przypadkach warunki świetlne są odpowiednie, aby tęcze tworzyły się w bliskiej odległości od obserwatora: w przeciwnym razie tęcza będzie nadal wyglądała, jakby oddalała się od prześladowcy, aż w końcu całkowicie zniknie, ponieważ obserwator faktycznie przez nią przeszedł. .