Schijn een licht door een prisma of hang er een op een zonnige dag in het venster en je ziet een regenboog. Het is dezelfde regenboog die je aan de hemel ziet, want op een dag met een mengsel van regen en zon fungeert elke regendruppel als een miniatuurprisma. Voor natuurkundigen die debatteren of licht een golf of een deeltje is, is dit fenomeen een sterk argument voor het eerste. In feite stonden experimenten met prisma's centraal in Issac Newton's formulering van de optica en de golfkarakter van licht.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Wit licht breekt wanneer het door een prisma gaat. Elke golflengte breekt onder een andere hoek en het opkomende licht vormt een regenboog.
Refractie en de regenboog

Refractie is een fenomeen dat optreedt wanneer een straal wit licht door het grensvlak tussen lucht en een dichtere lens gaat medium, zoals glas of water. Licht reist langzamer in een dichter medium, zodat het van richting verandert - of breekt - wanneer het door de interface gaat. Wit licht is een mengsel van alle golflengten van licht en elke golflengte breekt onder een iets andere hoek. Daarom, wanneer de bundel uit het dichtere medium komt, is deze gesplitst in zijn samenstellende golflengten. Degene die je kunt zien vormen de vertrouwde regenboog.
De brekingsindex

De brekingshoek in een bepaald medium wordt bepaald door de brekingsindex, een eigenschap die is afgeleid door de lichtsnelheid te delen in een vacuüm door de snelheid van het licht in dat specifieke medium. Wanneer licht van het ene medium naar het andere gaat, kan de brekingshoek worden afgeleid door de brekingsindices van de twee media te delen. Deze relatie staat bekend als de wet van Snell, genoemd naar de 17e-eeuwse natuurkundige die deze ontdekte.

Veel andere materialen dan glas produceren regenbogen. Diamant, ijs, helder kwarts en glycerine zijn slechts enkele voorbeelden. De breedte van de regenboog is een functie van de brekingsindex, die direct varieert met de dichtheid van het materiaal. Je kunt zelfs een regenboog zien wanneer licht uit water door een helder kristal of stuk glas heen en weer in water stroomt.
Colors of the Rainbow

Hoewel we een regenboog traditioneel identificeren met zeven componentkleuren, is het eigenlijk een continuüm zonder discrete grenzen van de ene tint naar de volgende. Het was Newton die het spectrum willekeurig verdeelde in zeven kleuren ter ere van de oude Grieken, die geloofden dat zeven een mystiek getal was. De kleuren zijn, in volgorde van de langste golflengte tot de kortste, rood, oranje, geel, groen, blauw, indigo en violet. Als u op zoek bent naar een manier om de volgorde te onthouden, gebruikt u de afkorting ROYGBIV, uitgesproken roy-gee-biv, of probeer deze mnemonic: ROY gaf Betti Violets.

De golflengtefrequentie neemt toe naarmate u verdergaat over de Dit betekent dat de energie van de individuele fotonen - of golfpakketten - ook toeneemt, omdat de twee direct verband houden met de wet van Planck.