สีแดงอยู่วงนอกและสีม่วงอยู่วงในของรุ้ง

รุ้งไม่ได้เรียงสีแบบสุ่ม

ถ้ามองรุ้งกินน้ำแบบปฐมภูมิ หรือรุ้งเส้นหลักที่พบเห็นกันทั่วไป แถบบนสุดหรือวงนอกสุดคือสีแดง ส่วนแถบล่างสุดหรือวงในสุดคือสีม่วง โดยมักจำลำดับจากวงนอกเข้าวงในว่า แดง ส้ม เหลือง เขียว น้ำเงิน คราม ม่วง

วงนอกสุด = สีแดง
วงในสุด = สีม่วง

ทำไมสีแดงถึงไปอยู่ด้านนอก

คำตอบอยู่ที่การหักเหของแสง แสงจากดวงอาทิตย์ที่ดูเหมือนเป็นสีขาวประกอบด้วยแสงหลายช่วงความยาวคลื่น เมื่อแสงเดินทางเข้าไปในหยดน้ำ อัตราการหักเหของแต่ละสีไม่เท่ากัน จากนั้นแสงสะท้อนภายในหยดน้ำและหักเหอีกครั้งตอนออกมา จึงแยกออกเป็นสีต่างๆ ให้ตาเห็นเป็นแถบโค้งบนท้องฟ้า

สีแดงมีความยาวคลื่นมากกว่าแสงสีม่วงและเบนจากแนวเดิมน้อยกว่า ส่วนสีม่วงมีความยาวคลื่นสั้นกว่าและเบนมากกว่า เมื่อหยดน้ำจำนวนมหาศาลกระจายอยู่บนท้องฟ้า แสงที่ออกมาด้วยมุมเหมาะสมจากหยดน้ำแต่ละตำแหน่งจึงรวมกันในสายตาเป็นวงสี โดยแดงปรากฏทางด้านนอกและม่วงอยู่ด้านใน

จุดสำคัญคือ รุ้งที่มองเห็นไม่ได้เกิดจากหยดน้ำเพียงหยดเดียว หยดน้ำแต่ละหยดสามารถกระจายแสงหลายสีออกไปหลายทิศทาง แต่ตาจะรับแสงบางสีจากหยดน้ำที่อยู่ในตำแหน่งและมุมพอดีเท่านั้น หยดหนึ่งอาจส่งแสงแดงเข้าตา ขณะที่อีกหยดซึ่งอยู่ต่ำลงมาในมุมที่เหมาะสมส่งแสงม่วงเข้าตา ภาพรวมจึงกลายเป็นแถบสีเรียงต่อกันอย่างเป็นระเบียบ

จริงๆ แล้วรุ้งเป็นวงกลม

ภาพที่คุ้นเคยมักเป็นครึ่งวงกลมหรือส่วนโค้ง เพราะพื้นดินและเส้นขอบฟ้าบังส่วนล่างเอาไว้ หากอยู่ในตำแหน่งสูง เช่น บนเครื่องบิน และมีละอองน้ำอยู่ในทิศทางเหมาะสม อาจมองเห็นรุ้งเป็นวงกลมได้มากกว่าที่เห็นจากพื้นดิน จุดศูนย์กลางของวงรุ้งจะอยู่ตรงข้ามกับดวงอาทิตย์เมื่อเทียบกับตำแหน่งของผู้สังเกต

เพราะตำแหน่งของผู้สังเกตมีผลโดยตรง รุ้งจึงไม่ใช่วัตถุที่ตั้งอยู่ ณ จุดหนึ่งบนท้องฟ้าแบบก้อนเมฆ คนสองคนที่ยืนห่างกันจะรับแสงจากหยดน้ำคนละชุด แม้มองเหมือนกำลังเห็นรุ้งเส้นเดียวกันก็ตาม

แล้วทำไมบอกว่ามี 7 สี

ในธรรมชาติ สีของรุ้งไม่ได้แบ่งเป็นช่องแข็งๆ เจ็ดช่องเหมือนระบายสีด้วยดินสอ แต่เป็น สเปกตรัมต่อเนื่อง สีจำนวนมากค่อยๆ ไล่เฉดเข้าหากัน การแบ่งเป็นเจ็ดสีเป็นวิธีเรียกและจัดหมวดหมู่ที่ใช้กันแพร่หลาย ทำให้จดจำและอธิบายได้สะดวก

• แดง — อยู่ด้านนอกสุดของรุ้งปฐมภูมิ

• ส้ม เหลือง เขียว น้ำเงิน คราม — เรียงอยู่ระหว่างกลางตามการแบ่งแบบเจ็ดสี

• ม่วง — อยู่ด้านในสุด

มีรายละเอียดอีกอย่างที่ทำให้เรื่องรุ้งน่าสนใจขึ้น หากเห็น รุ้งทุติยภูมิ ซึ่งเป็นรุ้งจางๆ อีกเส้นอยู่ด้านนอกของรุ้งหลัก ลำดับสีจะกลับด้าน เนื่องจากแสงสะท้อนภายในหยดน้ำสองครั้งก่อนออกมา ดังนั้นรุ้งเส้นที่สองจะมี สีม่วงอยู่ด้านนอกและสีแดงอยู่ด้านใน ตรงข้ามกับรุ้งปฐมภูมิ และรุ้งทุติยภูมิมักจางกว่าเพราะแสงสูญเสียความเข้มระหว่างกระบวนการมากขึ้น

วิธีจำแบบสั้นที่สุด

ถ้าเป็นรุ้งเส้นหลักที่เห็นตามธรรมชาติทั่วไป ให้มองจากขอบนอกลงไปหาขอบในแล้วจำว่า “แดงอยู่นอก ม่วงอยู่ใน” เท่านี้ก็แยกตำแหน่งหัวกับท้ายของแถบสีได้ทันที ส่วนสีระหว่างกลางค่อยเรียงต่อจากแดงไปหาม่วงตามสเปกตรัม

ความสวยของรุ้งจึงเกิดจากกฎทางแสงที่ค่อนข้างแน่นอน หยดน้ำเล็กๆ จำนวนมหาศาลทำหน้าที่แยกแสงอาทิตย์ออกตามความยาวคลื่น แล้วตำแหน่งของดวงอาทิตย์ หยดน้ำ และสายตาก็ร่วมกันกำหนดว่าแสงสีใดจะเดินทางมาถึงตา ผลที่เห็นคือแถบสีโค้งซึ่งมีลำดับชัดเจน แดงด้านนอก ม่วงด้านใน สำหรับรุ้งปฐมภูมิที่คุ้นเคยกันมากที่สุด