Diese Bilder der Regenbögen entstanden vom Dach des Neubaus der naturwissenschaftlichen Fakultäten der Universität Mainz. Die Farbseparation ist besonders in Regenbogen3.jpg gut erkennbar. Auf Regenbogen1.jpg kann man den Hauptbogen bei einem Winkel von 42 Grad um den Sonnengegenpunkt sehen, sowie schwach den Nebenbogen im Winkelabstand von 52 Grad.

- Die Regenbögen haben einen um so längeren Umfang, je tiefer die Sonne steht, weil dann der Sonnengegen-punkt (also die Verlängerung der Linie Sonne - Beobachter auf die abbildende Wolkenband) höher steht.
Auch die geographische Breite spielt eine Rolle. Zum Beispiel sieht ein Beobachter in 50 Grad geographischer Breite auch bei günstiger Position der Regenwolke um die Mittagszeit keinen Regenbogen, weil dann der Sonnen-gegenpunkt unter dem Horizont liegt. Die Winkelabstände unter denen Haupt- und Nebenbögen erscheinen sind immer gleich, was in der geometrischen Optik der Brechungsanordnung begründet ist.

- Die Farbseparation entsteht, weil flüssiges Wasser für rotes Licht einen Brechungsindex von 1.329 und für blaues Licht von 1.333. Daher wird blaues Licht stärker gebrochen, als rotes. Durch die zweifache Brechung des Lichts bei Eintritt des Sonnenlichts in den Tropfen und bei Austritt des Lichts aus dem Tropfen zurück in Richtung Beobachter wird die Farbseparation vergrößert (Descartes-Theorie, 1637).

- Haupt- und Nebenbögen entstehen dann zusammen, wenn die Tropfen der Wolke ungefähr die gleiche Größe haben, weil nicht nur Brechnung, sondern auch die Interferenz eine Rolle spielen. Wenn das Licht gewisse Laufzeitdifferenzen in den Tropfen zurücklegt, dann können Strahlen sich auslöschen (Airy-Theorie, 1836).

- Bei dem Hauptbogen bildet die Farbe Rot den äußeren Ring, bei dem Nebenbogen, den inneren Ring, so dass sich Rot bei den beiden Bögen immer "gegenübersteht". Bögen bei denen sowohl der äußere, als auch der innere Ring blau sind, kommen nur bei Camille Pissaro (ArcEnCiel.jpg) vor.

- Aus den Berechnungen der Airy-Theorie folgt auch ein Zusammenhang zwischen der ungefähren Tropfengröße und der Farbintensität.
* Vorhandensein von intensivem Violett bei starkem Grün und reinem Rot implizieren Regentropfen mit Durchmessern zwischen 1 und 2 mm.
* Tropfendurchmesser um 0.5 mm erzeugen Nebenbögen, die nur violett und grün sind und verursachen eine nur schwache Intensität des Rots im Hauptbogen.
* Kleine Tropfen von 0.2 bis 0.3 mm Durchmesser erzeugen intensives Gelb im Nebenbogen und verwaschenes Rot im Hauptbogen.
* Nebeltropfen mit Durchmessern unter 0.1 mm erzeugen rein weiße Regenbögen, die auch als "Nebel-bögen" bezeichnet werden.

- Auch das Mondlicht könnte theoretisch Regenbögen erzeugen, nur ist dessen Intensität so schwach das der Mensch das Licht nur als weiss empfindet, da die farbempfindlichen Zäpfchen der Retina im Auge höhere Intensitäten benötigen, als die nur schwarz-weiß empfindlichen Stäbchen.

- Der Raum zwischen den Bögen ist generell dunkler, als der Raum unterhalb des Hauptbogens. Auch dies ist in den Bildern sichtbar. Außerhalb des Nebenbogens wird es wieder heller, was man bei Regenbogen1.jpg und Regenbogen2.jpg aber nicht sehen kann wegen des inhomogenen Hintergrunds. Auch dies kann durch Betrachtungen der geometrischen Optik begründet werden.

Regenbogen1-3.jpg: Oliver Hartmann, Mainz, 2001

ArcEnCiel.jpg: Camille Pissaro, "La pleine d'Epluches (Arc en ciel)" oder "De regenboog", Öl auf Leinwand (53 cm x 81 cm) 1877, Rijksmuseum Kröller-Möller, Otterloo, Niederlande

RegenbogenCDF.jpg: Caspar David Friedrich, "Landschaft mit Regenbogen, Öl auf Leinwand, 59 cm x 84,5 cm, um 1810, seit 1945 verschollen

Regenbogen4-9.jpg: Jens Mehrens, Ober-Olm bei Mainz, 24.6.2004 zwischen 19:30 und 20:17 Uhr

Regenbogen10-12.jpg: S. Borrmann, Luquillo, Puerto Rico, RICO-PRACS Messkampagne, 18. Dezember 2004, 8:18 Uhr