무지개는 왜 둥글까?

햇빛은 물방울에 들어가며 꺾이고, 물방울 안쪽 면에서 한 번 반사한 뒤, 나오며 다시 꺾입니다.

이때 빛이 가장 많이 모여 나오는 각이 정해져 있어서, 미국 기상청은 첫째 무지개의 각을 42° 로 설명합니다 — 시뮬레이터 물방울에서도 42.1° 가 나옵니다.

내 눈에서 해의 정반대 점으로 그은 선과 42° 를 이루는 물방울들만 무지개 빛을 내 눈으로 보내는데, 이런 물방울을 모으면 원이 됩니다.

땅이 원의 아랫부분을 가리기 때문에 보통은 활 모양만 보입니다.