La forma del arco iris

Question

He visto la conferencia de Walter Lewin( http://www.youtube.com/watch?v=6QVbE_tU2sA ) que era sobre el arco iris. Pero todavía hay una pregunta que me preocupa.

Entendí la primera parte de la conferencia en la que hablaba de la simetría axial que se mantiene en la gota de agua porque el haz de luz viene de una dirección preferente. Pero no puedo entender por qué relaciona la forma semicircular del arco iris con la simetría axial.
Para aclarar mi pregunta, digo un ejemplo. Considerando la parte roja del arco iris por ejemplo, encontramos que este color del arco iris se ve si miramos unos 42 grados por encima de la línea de referencia(del sol). Pero creo que para mirar otras partes rojas del arco, uno debe rotar su cabeza y otras partes rojas tienen ángulos diferentes a los 42.Sé que todas las partes rojas deben estar a 42 grados pero estoy confundido y no puedo entenderlo.

Tengo otro problema y es por eso que hacemos hincapié en $\varphi_{max}$ . Por ejemplo, en el ángulo de 40 grados, tenemos tanto el color azul como el rojo, pero siempre utilizan 40 grados sólo para el azul, pero podemos tener una mezcla de rojo y azul. Estaré agradecido si me pueden ayudar con esto.

Answer 1

Después de buscar un poco, encontré un vídeo en youtube que trataba sobre el arco iris Dice que

El conjunto de todos los puntos que tienen un ángulo fijo entre la luz del sol, la gota de lluvia y el observador crea el arco circular del arco iris.

Esta foto me ayudó.

Para la segunda pregunta sobre la razón por la que sólo vemos un color especial en cada ángulo, vi Conferencia de Lewin en la Universidad Tecnológica de Delft mencionó la razón y dijo

En los valores máximos de $\varphi$ , hay un pico en la intensidad de esa luz especial.

Por eso, aunque todos los colores existen en, por ejemplo $40.7^\circ$ pero sólo se ve un color porque el pico de intensidad del azul se produce en $40.7^\circ$ .

Answer 2

La forma redonda proviene principalmente de la forma esférica de una gota de lluvia. Un prisma triangular producirá un arco iris que es una línea recta.