¿Por qué tiene el arco iris forma semicircular?

La luz solar se dispersa en forma de cono, cuyo vértice es el Sol. Una sección de esta figura geométrica sería el semicírculo que da lugar al fenómeno conocido como arco iris, cuando la radiación luminosa se enfrenta a la cortina de agua que es la lluvia.

La luz que se halla a espaldas del espectador atraviesa la superficie de la gota de agua, llega a la pared opuesta y se refleja en la misma dirección, dispersándose entonces en función del ángulo con que haya incidido sobre ella. Este fenómeno es conocido como retrorreflexión y actúa según el mismo principio de las pinturas reflectantes de las carreteras,

Todos aquellos puntos que ofrezcan un mismo ángulo de incidencia con respecto al Sol darán lugar a un mismo color -reflejarán radiaciones de la misma longitud de onda-, lo que ofrece las diferentes capas luminosas que conforman el espectro visible de la luz solar. Al haberse dispersado la radiación en forma de cono, lo que vemos reflejado es, lógicamente, una semicircunferencia. De no existir la superficie terrestre, lo que observaríamos en realidad sería una círculo completo.