قوس قزح

قوس القزح هو ظاهرة بصرية تحدث نتيجة انكسار الضوء وانعكاسه الداخلي وتشتته في قطرات الماء مما يؤدي إلى ظهور طيف مستمر من الضوء في السماء. ^[1] يأخذ قوس القزح شكل قوس دائري متعدد الألوان . ^[2] تظهر أقواس قزح الناتجة عن ضوء الشمس دائمًا في قسم السماء المقابل للشمس مباشرة. يمكن أن تحدث أقواس قزح بسبب العديد من أشكال المياه المحمولة جوًا. لا تشمل هذه الأمطار فحسب، بل تشمل أيضًا الضباب والرذاذ والندى المحمول جوًا .

يمكن أن تكون أقواس قزح دوائر كاملة. ومع ذلك، يرى المراقب عادةً قوسًا يتكون من قطرات مضيئة فوق الأرض، ^[3] ومركزه خط من الشمس إلى عين المراقب.

في قوس قزح الأساسي، يظهر القوس باللون الأحمر على الجزء الخارجي والبنفسجي على الجانب الداخلي. وينشأ قوس قزح هذا عن انكسار الضوء عند دخوله إلى قطرة ماء، ثم انعكاسه داخلها على ظهر القطرة وانكساره مرة أخرى عند خروجه منها.

في قوس قزح المزدوج، يظهر قوس ثانٍ خارج القوس الأساسي، ويكون ترتيب ألوانه معكوسًا، مع وجود اللون الأحمر على الجانب الداخلي من القوس. ويحدث هذا بسبب انعكاس الضوء مرتين على الجزء الداخلي من القطرة قبل مغادرتها.

يمكن رؤية قوس قزح كلما كانت هناك قطرات ماء في الهواء وضوء الشمس يشرق من خلف الراصد بزاوية ارتفاع منخفضة . ولهذا السبب، عادة ما تُرى قوس قزح في السماء الغربية أثناء الصباح وفي السماء الشرقية أثناء وقت مبكر من المساء. تحدث عروض قوس قزح الأكثر إثارة عندما يكون نصف السماء لا يزال مظلماً مع سحب ممطرة ويكون الراصد في مكان به سماء صافية في اتجاه الشمس. والنتيجة هي قوس قزح مضيء يتناقض مع الخلفية المظلمة. خلال مثل هذه الظروف الجيدة للرؤية، غالبًا ما يكون قوس قزح الثانوي الأكبر ولكنه أضعف مرئيًا. يظهر على بعد حوالي 10 درجات خارج قوس قزح الأساسي، مع ترتيب عكسي للألوان.

يُرى تأثير قوس قزح أيضًا بشكل شائع بالقرب من الشلالات أو النوافير. بالإضافة إلى ذلك، يمكن إنشاء التأثير بشكل مصطنع عن طريق تشتيت قطرات الماء في الهواء أثناء يوم مشمس. نادرًا ما يمكن رؤية قوس قزح القمر أو قوس قزح القمر أو قوس قزح الليلي في الليالي المقمرة بشدة. نظرًا لأن الإدراك البصري البشري للألوان ضعيف في الإضاءة المنخفضة، فغالبًا ما يُنظر إلى قوس قزح القمر على أنه أبيض. ^[4]

من الصعب تصوير نصف دائرة قوس قزح بالكامل في إطار واحد، حيث يتطلب ذلك زاوية رؤية 84 درجة. بالنسبة للكاميرا مقاس 35 مم ، ستكون هناك حاجة إلى عدسة واسعة الزاوية بطول بؤري 19 مم أو أقل. الآن بعد أن أصبح برنامج خياطة العديد من الصور في صورة بانورامية متاحًا، يمكن إنشاء صور للقوس بالكامل وحتى الأقواس الثانوية بسهولة إلى حد ما من سلسلة من الإطارات المتداخلة.

من فوق الأرض كما في الطائرة، من الممكن أحيانًا رؤية قوس قزح على شكل دائرة كاملة. يمكن الخلط بين هذه الظاهرة وظاهرة المجد ، لكن المجد يكون أصغر حجمًا عادةً، ويغطي 5-20 درجة فقط.

السماء داخل قوس قزح الأساسي أكثر سطوعًا من السماء خارج القوس. وذلك لأن كل قطرة مطر عبارة عن كرة وتشتت الضوء على قرص دائري كامل في السماء. يعتمد نصف قطر القرص على الطول الموجي للضوء، حيث ينتشر الضوء الأحمر على زاوية أكبر من الضوء الأزرق. على معظم القرص، يتداخل الضوء المشتت عند جميع الأطوال الموجية، مما ينتج عنه ضوء أبيض يضفي سطوعًا على السماء. عند الحافة، يؤدي اعتماد التشتت على الطول الموجي إلى ظهور قوس قزح. ^[5]

إن ضوء قوس قوس قزح الأساسي مستقطب بنسبة 96% مماسًا للقوس. ^[6] أما ضوء القوس الثاني فهو مستقطب بنسبة 90%.

بالنسبة للألوان التي تراها العين البشرية، فإن التسلسل الأكثر شيوعًا وتذكرًا هو تسلسل إسحاق نيوتن السبعة الأحمر والبرتقالي والأصفر والأخضر والأزرق والنيلي والبنفسجي، ^{[7] [أ]} الذي يتذكره ريتشارد يورك الذي خاض معركة عبثًا، أو كاسم لشخصية خيالية ( روي جي بيف ). يُشار أحيانًا إلى البادئة بترتيب عكسي، باسم VIBGYOR. وفي الآونة الأخيرة، غالبًا ما يتم تقسيم قوس قزح إلى الأحمر والبرتقالي والأصفر والأخضر والسماوي والأزرق والبنفسجي. ^[9] إن التمييز الواضح للألوان الرئيسية هو من صنع الإدراك البشري والعدد الدقيق للألوان الرئيسية هو اختيار تعسفي إلى حد ما.

نيوتن، الذي اعترف بأن عينيه ليست حاسمة جدًا في التمييز بين الألوان، [ ^10] قسم الطيف في الأصل (1672) إلى خمسة ألوان رئيسية: الأحمر والأصفر والأخضر والأزرق والبنفسجي . لاحقًا أدرج البرتقالي والنيلي ، مما أعطى سبعة ألوان رئيسية عن طريق القياس على عدد النوتات الموسيقية. ^{[7] [ب]} [ ^11] اختار نيوتن تقسيم الطيف المرئي إلى سبعة ألوان من اعتقاد مستمد من معتقدات السفسطائيين اليونانيين القدماء ، الذين اعتقدوا أن هناك صلة بين الألوان والنوتات الموسيقية والأجسام المعروفة في النظام الشمسي وأيام الأسبوع. ^{[12] [13]} لاحظ العلماء أن ما اعتبره نيوتن في ذلك الوقت "أزرق" سيُعتبر اليوم سماويًا ، وما أسماه نيوتن "نيليًا" سيُعتبر اليوم أزرقًا . ^{[8] [9] [14]}

الألوان الأولى لنيوتن	أحمر		أصفر	أخضر	أزرق		بنفسجي
الألوان اللاحقة لنيوتن	أحمر	البرتقالي	أصفر	أخضر	أزرق	نيلي	بنفسجي
إعادة التفسير الحديث	أحمر	البرتقالي	أصفر	أخضر	سماوي	أزرق	بنفسجي

يختلف نمط ألوان قوس قزح عن الطيف، كما أن الألوان أقل تشبعًا. يوجد تلطيخ طيفي في قوس قزح لأنه بالنسبة لأي طول موجي معين، يوجد توزيع لزوايا الخروج، بدلاً من زاوية واحدة غير متغيرة. ^[15] بالإضافة إلى ذلك، فإن قوس قزح هو نسخة ضبابية من القوس تم الحصول عليها من مصدر نقطي، لأنه لا يمكن إهمال قطر قرص الشمس (0.533 درجة) مقارنة بعرض قوس قزح (2.36 درجة). يتداخل اللون الأحمر الإضافي لقوس قزح التكميلي الأول مع البنفسجي لقوس قزح الأساسي، لذلك بدلاً من أن يكون اللون النهائي متغيرًا من البنفسجي الطيفي، فهو في الواقع أرجواني. وبالتالي، قد يختلف عدد نطاقات الألوان في قوس قزح عن عدد النطاقات في الطيف، خاصةً إذا كانت القطرات كبيرة أو صغيرة بشكل خاص. لذلك، فإن عدد ألوان قوس قزح متغير. ومع ذلك، إذا تم استخدام كلمة قوس قزح بشكل غير دقيق لتعني الطيف ، فهو عدد الألوان الرئيسية في الطيف.

علاوة على ذلك، تحتوي أقواس قزح على نطاقات تتجاوز اللون الأحمر والبنفسجي في مناطق الأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية القريبة ، ومع ذلك، فإن هذه النطاقات غير مرئية للبشر. يتم تضمين الترددات القريبة فقط من هذه المناطق إلى الطيف المرئي في أقواس قزح، حيث يصبح الماء والهواء معتمين بشكل متزايد لهذه الترددات، مما يؤدي إلى تشتيت الضوء. يمكن أحيانًا رؤية نطاق الأشعة فوق البنفسجية للكاميرات التي تستخدم فيلمًا بالأبيض والأسود. ^[16]

إن مسألة ما إذا كان الجميع يرون سبعة ألوان في قوس قزح مرتبطة بفكرة النسبية اللغوية . وقد تم تقديم اقتراحات مفادها أن هناك عالمية في الطريقة التي يُدرك بها قوس قزح. ^{[17] [18]} ومع ذلك، تشير الأبحاث الأحدث إلى أن عدد الألوان المميزة التي يتم ملاحظتها وما تسمى بها تعتمد على اللغة التي يستخدمها المرء، حيث يرى الأشخاص الذين تحتوي لغتهم على عدد أقل من كلمات الألوان نطاقات ألوان منفصلة أقل. ^[19]

عندما يقابل ضوء الشمس قطرة مطر، ينعكس جزء من الضوء ويدخل الباقي إلى قطرة المطر. ينكسر الضوء على سطح قطرة المطر. عندما يصطدم هذا الضوء بظهر قطرة المطر، ينعكس بعضه عن الظهر. عندما يصل الضوء المنعكس داخليًا إلى السطح مرة أخرى، ينعكس بعضه داخليًا مرة أخرى وينكسر بعضه الآخر عند خروجه من القطرة. (الضوء الذي ينعكس عن القطرة أو يخرج من الخلف أو يستمر في الارتداد داخل القطرة بعد اللقاء الثاني مع السطح، ليس له صلة بتكوين قوس قزح الأساسي.) التأثير الكلي هو أن جزءًا من الضوء الوارد ينعكس مرة أخرى على مدى يتراوح من 0 درجة إلى 42 درجة، مع أشد ضوء عند 42 درجة. ^[20] هذه الزاوية مستقلة عن حجم القطرة، ولكنها تعتمد على معامل انكسارها . تتمتع مياه البحر بمعامل انكسار أعلى من مياه الأمطار، لذا فإن نصف قطر "قوس قزح" في رذاذ البحر أصغر من نصف قطر قوس قزح الحقيقي. يمكن رؤية ذلك بالعين المجردة من خلال عدم محاذاة هذه الأقواس. ^[21]

السبب في أن الضوء العائد يكون أكثر شدة عند حوالي 42 درجة هو أن هذه نقطة تحول - الضوء الذي يضرب الحلقة الخارجية للقطرة يعود عند أقل من 42 درجة، كما هو الحال مع الضوء الذي يضرب القطرة أقرب إلى مركزها. يوجد نطاق دائري من الضوء يعود فيه كل شيء عند حوالي 42 درجة. إذا كانت الشمس ليزرًا ينبعث منه أشعة أحادية اللون متوازية، فإن سطوع القوس سيميل نحو اللانهاية عند هذه الزاوية إذا تم تجاهل تأثيرات التداخل (انظر الكاوية (البصريات) ) . ولكن نظرًا لأن سطوع الشمس محدود وأشعتها ليست كلها متوازية (تغطي حوالي نصف درجة من السماء) فإن السطوع لا يذهب إلى اللانهاية. علاوة على ذلك، تعتمد كمية انكسار الضوء على طول موجته ، وبالتالي لونه. يُطلق على هذا التأثير التشتت . الضوء الأزرق (ذو الطول الموجي الأقصر) ينكسر بزاوية أكبر من الضوء الأحمر، ولكن بسبب انعكاس أشعة الضوء من الجزء الخلفي من القطرة، ينبثق الضوء الأزرق من القطرة بزاوية أصغر بالنسبة لشعاع الضوء الأبيض الأصلي الساقط من الضوء الأحمر. وبسبب هذه الزاوية، يُرى اللون الأزرق على الجانب الداخلي من قوس قوس قزح الأساسي، والأحمر على الجانب الخارجي. والنتيجة المترتبة على ذلك ليست فقط إعطاء ألوان مختلفة لأجزاء مختلفة من قوس قزح، بل وأيضًا تقليل السطوع. (قوس قزح يتكون من قطرات سائل بدون تشتت سيكون أبيض اللون، ولكنه أكثر سطوعًا من قوس قزح العادي).

لا يخضع الضوء الموجود في الجزء الخلفي من قطرة المطر للانعكاس الداخلي الكلي ، ويخرج معظم الضوء من الخلف. ومع ذلك، فإن الضوء الخارج من الجزء الخلفي من قطرة المطر لا يخلق قوس قزح بين الراصد والشمس لأن الأطياف المنبعثة من الجزء الخلفي من قطرة المطر لا تتمتع بأقصى شدة، كما هو الحال مع أقواس قزح المرئية الأخرى، وبالتالي تمتزج الألوان معًا بدلاً من تكوين قوس قزح. ^[22]

لا يوجد قوس قزح في مكان معين. يوجد العديد من أقواس قزح؛ ومع ذلك، يمكن رؤية قوس قزح واحد فقط اعتمادًا على وجهة نظر المراقب المعين كقطرات من الضوء تضيئها الشمس. تنكسر جميع قطرات المطر وتنعكس ضوء الشمس بنفس الطريقة، لكن الضوء من بعض قطرات المطر فقط يصل إلى عين المراقب. هذا الضوء هو ما يشكل قوس قزح لذلك المراقب. يتمتع النظام بأكمله المكون من أشعة الشمس ورأس المراقب وقطرات الماء (الكروية) بتناظر محوري حول المحور عبر رأس المراقب وموازي لأشعة الشمس. قوس قزح منحني لأن مجموعة جميع قطرات المطر التي لها الزاوية القائمة بين المراقب والقطرة والشمس، تقع على مخروط يشير إلى الشمس والمراقب عند طرفه. تشكل قاعدة المخروط دائرة بزاوية 40-42 درجة على الخط بين رأس المراقب وظله ولكن 50٪ أو أكثر من الدائرة تقع تحت الأفق، ما لم يكن المراقب بعيدًا بما يكفي عن سطح الأرض ليرى كل شيء، على سبيل المثال في طائرة (انظر أدناه). ^{[23] [24]} بدلاً من ذلك، قد يرى المراقب ذو نقطة المراقبة الصحيحة الدائرة الكاملة في نافورة أو رذاذ شلال. ^[25] وعلى العكس من ذلك، عند خطوط العرض المنخفضة بالقرب من منتصف النهار (على وجه التحديد، عندما يتجاوز ارتفاع الشمس 42 درجة) لن يكون قوس قزح مرئيًا في السماء. ^{[26] [27] [28] [ مصدر أفضل مطلوب ]}

من الممكن تحديد الزاوية المدركة التي يقع عليها قوس قزح على النحو التالي. ^[29]

إذا افترضنا وجود قطرة مطر كروية، وحددنا الزاوية المدركة لقوس قزح بـ 2 φ ، وزاوية الانعكاس الداخلي بـ 2 β ، فإن زاوية سقوط أشعة الشمس بالنسبة للعمود العمودي على سطح القطرة هي 2 β − φ . ولأن زاوية الانكسار هي β ، فإن قانون سنيل يعطينا

الخطيئة(2 β − φ ) = ن الخطيئة β ,

حيث n = 1.333 هو معامل الانكسار للماء. وبحل φ نحصل على

φ = 2 β − أركسين( n sin β ) .

سيحدث قوس قزح حيث تكون الزاوية φ في أقصى حد بالنسبة للزاوية β . لذلك، من حساب التفاضل والتكامل ، يمكننا تعيين dφ / dβ = 0 ، وحل β ، مما يعطي

${\displaystyle \beta _{\text{max}}=\arccos \left({\frac {2{\sqrt {-1+n^{2}}}{{\sqrt {3}}n}\right)\approx 40.2^{\circ }.}$

يؤدي التعويض مرة أخرى في المعادلة السابقة لـ φ إلى الحصول على 2 φ _max ≈ 42° كزاوية نصف قطر قوس قزح.

بالنسبة للضوء الأحمر (الطول الموجي 750 نانومتر، n = 1.330 بناءً على علاقة تشتت الماء )، تكون زاوية نصف القطر 42.5 درجة؛ بالنسبة للضوء الأزرق (الطول الموجي 350 نانومتر، n = 1.343 )، تكون زاوية نصف القطر 40.6 درجة.

غالبًا ما يكون قوس قزح ثانويًا، بزاوية أكبر من قوس قزح الأساسي، مرئيًا. يُستخدم مصطلح قوس قزح المزدوج عندما يكون قوس قزح الأساسي والثانوي مرئيين. من الناحية النظرية، تكون جميع أقواس قزح قوس قزح مزدوجًا، ولكن نظرًا لأن القوس الثانوي يكون دائمًا أضعف من الأساسي، فقد يكون ضعيفًا جدًا بحيث لا يمكن اكتشافه عمليًا.

تنجم أقواس قزح الثانوية عن انعكاس مزدوج لأشعة الشمس داخل قطرات الماء. من الناحية الفنية، يتمركز القوس الثانوي حول الشمس نفسها، ولكن نظرًا لأن حجمه الزاوي يزيد عن 90 درجة (حوالي 127 درجة للون البنفسجي و130 درجة للون الأحمر)، فإنه يُرى على نفس جانب السماء مثل قوس قزح الأساسي، حوالي 10 درجات خارجه بزاوية ظاهرة تتراوح بين 50 و53 درجة. ونتيجة لكون "الجزء الداخلي" من القوس الثانوي "أعلى" للمراقب، تظهر الألوان معكوسة مقارنة بألوان القوس الأساسي.

قوس قزح الثانوي أضعف من الأساسي لأن المزيد من الضوء يهرب من انعكاسين مقارنة بانعكاس واحد ولأن قوس قزح نفسه منتشر على مساحة أكبر من السماء. يعكس كل قوس قزح الضوء الأبيض داخل نطاقاته الملونة، ولكن هذا "أسفل" بالنسبة للقوس الأساسي و"أعلى" بالنسبة للقوس الثانوي. ^[30] المنطقة المظلمة من السماء غير المضاءة الواقعة بين القوسين الأساسي والثانوي تسمى نطاق الإسكندر ، نسبة إلى الإسكندر الأفروديسياسي ، الذي وصفها لأول مرة. ^[31]

على عكس قوس قزح المزدوج الذي يتكون من قوسين قوسين منفصلين ومتحدين المركز، يظهر قوس قزح التوأم النادر جدًا كقوسين قوسين منفصلين عن قاعدة واحدة. ^[32] تظهر الألوان في القوس الثاني، بدلاً من الانعكاس كما هو الحال في قوس قزح الثانوي، بنفس ترتيب قوس قزح الأساسي. قد يكون قوس قزح ثانوي "طبيعي" موجودًا أيضًا. يمكن أن تبدو أقواس قزح التوأم مشابهة للأشرطة الزائدة، ولكن لا ينبغي الخلط بينها وبينها. يمكن التمييز بين الظاهرتين من خلال اختلاف ملف تعريف اللون: تتكون الأشرطة الزائدة من درجات ألوان الباستيل الخافتة (الوردي والأرجواني والأخضر بشكل أساسي)، بينما يظهر قوس قزح التوأم نفس الطيف مثل قوس قزح العادي. يُعتقد أن سبب قوس قزح التوأم هو مزيج من أحجام مختلفة من قطرات الماء المتساقطة من السماء. بسبب مقاومة الهواء، تتسطح قطرات المطر أثناء سقوطها، ويكون التسطح أكثر وضوحًا في قطرات الماء الأكبر حجمًا. عندما تتحد زختان من المطر مع قطرات مطر مختلفة الحجم، ينتج كل منهما قوس قزح مختلف قليلاً قد يتحد ويشكل قوس قزح توأم. ^[33] أظهرت دراسة تتبع الأشعة الرقمية أن قوس قزح مزدوج في الصورة يمكن تفسيره بمزيج من قطرات بحجم 0.40 و0.45 مم. أدى هذا الاختلاف الصغير في حجم القطرة إلى اختلاف صغير في تسطيح شكل القطرة، واختلاف كبير في تسطيح قمة قوس قزح. ^[34]

وفي الوقت نفسه، تم رصد وتصوير حالة نادرة لقوس قزح انقسم إلى ثلاثة فروع في الطبيعة. ^[35]

من الناحية النظرية، كل قوس قزح عبارة عن دائرة، ولكن من الأرض، عادة ما يمكن رؤية نصفه العلوي فقط. نظرًا لأن مركز قوس قزح معاكس تمامًا لموضع الشمس في السماء، فإن المزيد من الدائرة يظهر في الأفق عندما تقترب الشمس من الأفق، مما يعني أن أكبر قسم من الدائرة يُرى عادةً يكون حوالي 50٪ أثناء غروب الشمس أو شروقها. يتطلب مشاهدة النصف السفلي من قوس قزح وجود قطرات ماء أسفل أفق المراقب، بالإضافة إلى ضوء الشمس القادر على الوصول إليها. لا يتم تلبية هذه المتطلبات عادةً عندما يكون المشاهد على مستوى الأرض، إما لأن القطرات غائبة في الموضع المطلوب، أو لأن ضوء الشمس يعوقه المشهد خلف المراقب. ومع ذلك، من وجهة نظر عالية مثل مبنى مرتفع أو طائرة، يمكن تلبية المتطلبات ويمكن رؤية قوس قزح كامل الدائرة. ^{[36] [37]} مثل قوس قزح الجزئي، يمكن أن يكون لقوس قزح الدائري قوس ثانوي أو أقواس إضافية أيضًا. ^[38] من الممكن إنتاج الدائرة الكاملة عند الوقوف على الأرض، على سبيل المثال عن طريق رش رذاذ الماء من خرطوم الحديقة أثناء مواجهة الشمس. ^[39]

لا ينبغي الخلط بين قوس قزح الدائري وقوس قزح المجد ، الذي يكون قطره أصغر بكثير ويتكون من عمليات بصرية مختلفة. في الظروف المناسبة، يمكن أن يحدث قوس قزح المجد وقوس قزح (دائري) أو قوس ضباب معًا. هناك ظاهرة جوية أخرى يمكن الخلط بينها وبين "قوس قزح دائري" وهي الهالة 22 درجة ، والتي تسببها بلورات الجليد وليس قطرات الماء السائل، وتقع حول الشمس (أو القمر)، وليس مقابلها.

في ظروف معينة، يمكن رؤية شريط أو أكثر ضيقًا خافت اللون يحد الحافة البنفسجية لقوس قزح؛ أي داخل القوس الأساسي أو، في حالات نادرة جدًا، خارج القوس الثانوي. تسمى هذه الأشرطة الإضافية أقواس قزح إضافية أو أشرطة إضافية ؛ جنبًا إلى جنب مع قوس قزح نفسه، تُعرف الظاهرة أيضًا باسم قوس قزح المكدس . تنفصل الأقواس الإضافية قليلاً عن القوس الرئيسي، وتصبح أضعف على التوالي مع بعدها عنه، ولها ألوان باستيل (تتكون بشكل أساسي من درجات اللون الوردي والأرجواني والأخضر) بدلاً من نمط الطيف المعتاد. ^[40] يصبح التأثير واضحًا عندما يتعلق الأمر بقطرات الماء التي يبلغ قطرها حوالي 1 مم أو أقل؛ فكلما كانت القطرات أصغر، أصبحت الأشرطة الإضافية أوسع، وكانت ألوانها أقل تشبعًا. ^[41] ونظرًا لأصلها في قطرات صغيرة، تميل الأشرطة الإضافية إلى أن تكون بارزة بشكل خاص في أقواس الضباب. ^[42]

لا يمكن تفسير أقواس قزح الزائدة باستخدام البصريات الهندسية الكلاسيكية . تحدث الأشرطة الخافتة المتناوبة بسبب التداخل بين أشعة الضوء التي تتبع مسارات مختلفة قليلاً بأطوال متفاوتة قليلاً داخل قطرات المطر. تكون بعض الأشعة في نفس الطور ، مما يعزز بعضها البعض من خلال التداخل البناء ، مما يخلق شريطًا ساطعًا؛ والبعض الآخر خارج الطور بما يصل إلى نصف الطول الموجي، مما يلغي بعضها البعض من خلال التداخل المدمر ، ويخلق فجوة. ونظرًا لزوايا الانكسار المختلفة للأشعة ذات الألوان المختلفة، فإن أنماط التداخل مختلفة قليلاً للأشعة ذات الألوان المختلفة، لذلك يتم تمييز كل شريط ساطع في اللون، مما يخلق قوس قزح مصغرًا. تكون أقواس قزح الزائدة أكثر وضوحًا عندما تكون قطرات المطر صغيرة وموحدة الحجم. كان وجود أقواس قزح الزائدة في حد ذاته تاريخيًا أول مؤشر على الطبيعة الموجية للضوء، وقد قدم توماس يونج أول تفسير في عام 1804. ^[43]

عندما يظهر قوس قزح فوق مسطح مائي، يمكن رؤية قوسين مرآويين متكاملين أسفل وفوق الأفق، ينبثقان من مسارات ضوئية مختلفة. وتختلف أسماؤهما قليلاً.

قد يظهر قوس قزح منعكس على سطح الماء أسفل الأفق. ^[44] ينحرف ضوء الشمس أولاً بواسطة قطرات المطر، ثم ينعكس عن المسطح المائي، قبل أن يصل إلى الراصد. غالبًا ما يكون قوس قزح المنعكس مرئيًا، جزئيًا على الأقل، حتى في البرك الصغيرة.

قد ينشأ قوس قزح انعكاسي حيث ينعكس ضوء الشمس عن مسطح مائي قبل أن يصل إلى قطرات المطر، إذا كان المسطح المائي كبيرًا وهادئًا على سطحه بالكامل وقريبًا من ستارة المطر. يظهر قوس قزح الانعكاس فوق الأفق. يتقاطع مع قوس قزح العادي عند الأفق، ويصل قوسه إلى أعلى في السماء، حيث يكون مركزه مرتفعًا فوق الأفق مثل مركز قوس قزح العادي أسفله. تكون أقواس الانعكاس عادةً أكثر سطوعًا عندما تكون الشمس منخفضة لأن ضوءها في ذلك الوقت ينعكس بقوة عن أسطح المياه. مع انخفاض الشمس، يتم سحب القوس العادي والقوس الانعكاسي معًا. نظرًا لمجموعة المتطلبات، نادرًا ما يكون قوس قزح الانعكاس مرئيًا.

يمكن تمييز ما يصل إلى ثمانية أقواس منفصلة إذا حدث قوس قزح المنعكس والانعكاسي في وقت واحد: الأقواس الأولية والثانوية العادية (غير المنعكسة) فوق الأفق (1، 2) مع نظيراتها المنعكسة أسفله (3، 4)، والأقواس الأولية والثانوية المنعكسة فوق الأفق (5، 6) مع نظيراتها المنعكسة أسفله (7، 8). ^{[45] [46]}

في بعض الأحيان قد يحدث هطول أمطار عند شروق الشمس أو غروبها، حيث تشتت الأطوال الموجية الأقصر مثل الأزرق والأخضر وتم إزالتها بشكل أساسي من الطيف. قد يحدث المزيد من التشتت بسبب المطر، وقد تكون النتيجة قوس قزح أحادي اللون أو أحمر نادر ودراماتيكي. ^[47]

بالإضافة إلى أقواس قزح الأولية والثانوية الشائعة، من الممكن أيضًا أن تتكون أقواس قزح من درجات أعلى. يتم تحديد ترتيب قوس قزح من خلال عدد انعكاسات الضوء داخل قطرات الماء التي تكوّنه: ينتج عن انعكاس واحد قوس قزح من الدرجة الأولى أو الأولي ؛ وينتج عن انعكاسين قوس قزح من الدرجة الثانية أو الثانوية . تتسبب المزيد من الانعكاسات الداخلية في أقواس من درجات أعلى - نظريًا إلى ما لا نهاية. ^[48] ومع ذلك، مع فقدان المزيد والمزيد من الضوء مع كل انعكاس داخلي، يصبح كل قوس لاحق باهتًا تدريجيًا وبالتالي يصعب رصده بشكل متزايد. التحدي الإضافي في ملاحظة أقواس قزح من الدرجة الثالثة (أو الثالثية ) والدرجة الرابعة ( الرباعية ) هو موقعها في اتجاه الشمس (حوالي 40 درجة و45 درجة من الشمس على التوالي)، مما يتسبب في غرقها في وهجها. ^[49]

ولهذه الأسباب، نادرًا ما تكون أقواس قزح الطبيعية التي تزيد عن 2 مرئية للعين المجردة. ومع ذلك، فقد تم الإبلاغ عن مشاهدات لقوس من الدرجة الثالثة في الطبيعة، وفي عام 2011 تم تصويره بشكل نهائي لأول مرة. ^{[50] [51]} وبعد فترة وجيزة، تم تصوير قوس قزح من الدرجة الرابعة أيضًا، ^{[52] [53]} وفي عام 2014 تم نشر أول صور على الإطلاق لقوس قزح من الدرجة الخامسة (أو الخماسي ). ^[54] يقع قوس قزح الخماسي جزئيًا في الفجوة بين قوس قزح الأساسي والثانوي وهو أضعف بكثير من الثانوي. في بيئة معملية، من الممكن إنشاء أقواس من درجات أعلى بكثير. صور فيليكس بيليت (1808-1882) مواضع زاوية حتى قوس قزح من الدرجة التاسعة عشر، وهو نمط أطلق عليه "وردة قوس قزح". ^{[55] [56] [57]} في المختبر، من الممكن ملاحظة قوس قزح من الدرجة الأعلى باستخدام ضوء شديد السطوع ومتوازن جيدًا ينتجه الليزر . تم الإبلاغ عن قوس قزح من الدرجة 200 بواسطة Ng et al. في عام 1998 باستخدام طريقة مماثلة ولكن شعاع ليزر أيون الأرجون. ^[58]

لا ينبغي الخلط بين قوس قزح الثلاثي والرباعي وقوس قزح "الثلاثي" و"الرباعي" - وهي مصطلحات تُستخدم أحيانًا بشكل خاطئ للإشارة إلى الأقواس الزائدة (الأكثر شيوعًا) وقوس قزح الانعكاس.

مثل معظم الظواهر البصرية الجوية، يمكن أن تحدث أقواس قزح بسبب الضوء المنبعث من الشمس، ولكن أيضًا من القمر. في حالة الأخير، يشار إلى قوس قزح باسم قوس قزح القمر أو قوس القمر . إنها أكثر خفوتًا ونادرًا من أقواس قزح الشمسية، وتتطلب أن يكون القمر مكتملًا تقريبًا حتى يمكن رؤيتها. لنفس السبب، غالبًا ما يُنظر إلى أقواس قزح القمر على أنها بيضاء وقد يُعتقد أنها أحادية اللون. ومع ذلك، فإن الطيف الكامل موجود، ولكن العين البشرية ليست حساسة بما يكفي لرؤية الألوان. تظهر صور التعرض الطويل أحيانًا اللون في هذا النوع من قوس قزح. ^[59]

تتكون أقواس الضباب بنفس طريقة أقواس قزح، ولكنها تتكون من قطرات أصغر حجمًا من السحب والضباب والتي تعمل على تشتيت الضوء على نطاق واسع. وهي بيضاء تقريبًا مع وجود أحمر باهت على الجانب الخارجي وأزرق في الداخل؛ وغالبًا ما يمكن تمييز شريط أو أكثر عريضًا داخل الحافة الداخلية. الألوان باهتة لأن القوس في كل لون عريض جدًا وتتداخل الألوان. تُرى أقواس الضباب عادةً فوق الماء عندما يكون الهواء على اتصال بالمياه الباردة باردًا، ولكن يمكن العثور عليها في أي مكان إذا كان الضباب رقيقًا بما يكفي لتألق الشمس وكانت الشمس ساطعة إلى حد ما. وهي كبيرة جدًا - تقريبًا بحجم قوس قزح وأعرض بكثير. تظهر أحيانًا بمجد في مركز القوس. ^[60]

لا ينبغي الخلط بين أقواس الضباب وهالات الجليد ، والتي هي شائعة جدًا في جميع أنحاء العالم ويمكن رؤيتها في كثير من الأحيان أكثر من أقواس قزح (من أي ترتيب)، ^[61] ولكنها لا علاقة لها بأقواس قزح.

يتشكل قوس المطر بنفس الطريقة التي يتشكل بها قوس قزح النموذجي، باستثناء أنه يحدث عندما يمر الضوء عبر الثلج المتساقط (حبيبات الجليد) بدلاً من الماء السائل. عندما يمر الضوء عبر الثلج، ينكسر الضوء مما يتسبب في حدوث ظاهرة نادرة. تم توثيق هذه الظاهرة في جميع أنحاء الولايات المتحدة مع أقدم قوس مطر موثق ومصور علنًا شوهد في ريتشموند، فيرجينيا في 21 ديسمبر 2012. ^[62] تمامًا مثل أقواس قزح العادية، يمكن أن تأتي هذه أيضًا بأشكال مختلفة، مع توثيق قوس مطر أحادي اللون في 7 يناير 2016 في فالبارايسو، إنديانا. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

القوسان السمتي والأفقي هما ظاهرتان بصريتان مترابطتان تشبهان قوس قزح في مظهرهما، ولكن على عكس الأخير، فإن أصلهما يكمن في انكسار الضوء عبر بلورات الجليد السداسية وليس قطرات الماء السائل. وهذا يعني أنهما ليسا قوس قزح، بل أعضاء في عائلة كبيرة من الهالات .

كلا القوسين عبارة عن حلقات ملونة زاهية تتركز حول السمت ، ولكن في مواقع مختلفة في السماء: القوس السمتي منحني بشكل ملحوظ ويقع عالياً فوق الشمس (أو القمر) مع جانبه المحدب الذي يشير إلى الأسفل (مما يخلق انطباعًا بوجود "قوس قزح مقلوب")؛ القوس الأفقي يمتد أقرب كثيرًا إلى الأفق، وهو أكثر استقامة ويقع على مسافة كبيرة أسفل الشمس (أو القمر). كلا القوسين لهما جانب أحمر يشير نحو الشمس وجزء البنفسجي بعيدًا عنها، مما يعني أن القوس السمتي أحمر في الأسفل، بينما القوس الأفقي أحمر في الأعلى. ^{[63] [64]}

يُشار أحيانًا إلى القوس المحيطي الأفقي باسم "قوس قزح النار". ولرؤيته، يجب أن تكون الشمس أو القمر على ارتفاع 58 درجة على الأقل فوق الأفق، مما يجعله حدثًا نادرًا في خطوط العرض الأعلى. القوس المحيطي، الذي يُرى فقط عند ارتفاع الشمس أو القمر أقل من 32 درجة، أكثر شيوعًا، ولكن غالبًا ما يتم تجاهله لأنه يحدث فوق الرأس مباشرة تقريبًا.

وقد اقترح البعض أن أقواس قزح قد توجد على قمر زحل تيتان ، وذلك لأن سطحه رطب وسحبه رطبة. ويبلغ نصف قطر قوس قزح تيتان حوالي 49 درجة بدلاً من 42 درجة، لأن السائل في تلك البيئة الباردة هو الميثان بدلاً من الماء. وعلى الرغم من أن أقواس قزح المرئية قد تكون نادرة بسبب سماء تيتان الضبابية ، إلا أن أقواس قزح الأشعة تحت الحمراء قد تكون أكثر شيوعًا، ولكن المراقب سيحتاج إلى نظارات الرؤية الليلية بالأشعة تحت الحمراء لرؤيتها. ^[65]

تنتج القطرات (أو الكرات) المكونة من مواد ذات معامل انكسار مختلف عن الماء العادي أقواس قزح بزوايا نصف قطر مختلفة. ونظرًا لأن الماء المالح له معامل انكسار أعلى، فإن قوس رذاذ البحر لا يتوافق تمامًا مع قوس قزح العادي، إذا شوهد في نفس المكان. ^[66] يمكن استخدام كرات بلاستيكية أو زجاجية صغيرة في وضع علامات على الطرق كعاكسات لتعزيز رؤيتها من قبل السائقين في الليل. ونظرًا لمعامل الانكسار الأعلى بكثير، فإن أقواس قزح التي تُرى على مثل هذه الكرات يكون نصف قطرها أصغر بشكل ملحوظ. ^[67] يمكن للمرء بسهولة إعادة إنتاج مثل هذه الظواهر عن طريق رش السوائل ذات معامل انكسار مختلف في الهواء، كما هو موضح في الصورة.

يمكن دفع إزاحة قوس قزح بسبب معاملات الانكسار المختلفة إلى حد غريب. بالنسبة للمادة ذات معامل الانكسار الأكبر من 2، لا توجد زاوية تلبي متطلبات قوس قزح من الدرجة الأولى. على سبيل المثال، معامل انكسار الماس حوالي 2.4، لذلك ستنتج كرات الماس أقواس قزح تبدأ من الدرجة الثانية، مع حذف الدرجة الأولى. بشكل عام، عندما يتجاوز معامل الانكسار الرقم n  + 1 ، حيث n هو عدد طبيعي ، فإن زاوية السقوط الحرجة لـ n مرة من الأشعة المنعكسة داخليًا تفلت من المجال . وينتج عن هذا قوس قزح من الدرجة n يتقلص إلى النقطة المضادة للشمس ويختفي. ${\displaystyle [0,{\frac {\pi }{2}}]}$

كان العالم اليوناني الكلاسيكي أرسطو (384-322 قبل الميلاد) أول من أولى اهتمامًا جادًا لقوس قزح. ^[68] وفقًا لريموند إل لي وأليستير ب. فريزر، "على الرغم من عيوبه العديدة وجاذبيته لعلم الأعداد الفيثاغورسي، أظهر تفسير أرسطو النوعي إبداعًا وتناسقًا نسبيًا لم يسبق له مثيل لعدة قرون. بعد وفاة أرسطو، كانت الكثير من نظريات قوس قزح تتألف من ردود فعل على عمله، على الرغم من أن كل هذا لم يكن غير نقدي". ^[69]

في الكتاب الأول من Naturales Quaestiones ( حوالي  65 م )، يناقش الفيلسوف الروماني سينيكا الأصغر نظريات مختلفة حول تكوين أقواس قزح على نطاق واسع، بما في ذلك نظريات أرسطو. يلاحظ أن أقواس قزح تظهر دائمًا في مواجهة الشمس، وأنها تظهر في الماء الذي يرشه مجدف، أو في الماء الذي يرشه القصار على الملابس الممدودة على أوتاد أو في الماء الذي يرش من خلال ثقب صغير في أنبوب مكسور. حتى أنه يتحدث عن أقواس قزح تنتجها قضبان صغيرة (virgulae) من الزجاج، متوقعًا تجارب نيوتن مع المنشورات. يأخذ في الاعتبار نظريتين: الأولى، أن قوس قزح ينتج عن انعكاس الشمس في كل قطرة ماء، والثانية، أنه ينتج عن انعكاس الشمس في سحابة على شكل مرآة مقعرة ؛ يفضل الأخير. كما يناقش ظواهر أخرى تتعلق بأقواس قزح: "virgae" الغامضة (القضبان) والهالات والبارهيليا . [ ^70]

وفقًا لحسين غازي توبديمير، حاول الفيزيائي العربي والموسوعي ابن الهيثم (965-1039 م) تقديم تفسير علمي لظاهرة قوس قزح. في مقالته في الهالة وقوس قزح ، شرح الهيثم "تكوين قوس قزح كصورة تتشكل عند مرآة مقعرة. إذا انعكست أشعة الضوء القادمة من مصدر ضوء أبعد إلى أي نقطة على محور المرآة المقعرة، فإنها تشكل دوائر متحدة المركز في تلك النقطة. عندما يُفترض أن الشمس كمصدر ضوء أبعد، وعين المشاهد كنقطة على محور المرآة والسحابة كسطح عاكس، فيمكن ملاحظة أن الدوائر المتحدة المركز تتشكل على المحور". ^{[ بحاجة لمصدر ]} لم يكن قادرًا على التحقق من ذلك لأن نظريته القائلة بأن "الضوء من الشمس ينعكس بواسطة سحابة قبل أن يصل إلى العين" لم تسمح بالتحقق التجريبي المحتمل . ^[71] كرر ابن رشد هذا التفسير ، ^{[ بحاجة لمصدر ]} ، ورغم أنه غير صحيح، فقد وفر الأساس للتفسيرات الصحيحة التي قدمها لاحقًا كمال الدين الفارسي في عام 1309، وبشكل مستقل، ثيودوريك من فرايبرغ (حوالي 1250-حوالي 1311) ^{[ بحاجة لمصدر ] - وكلاهما درس} كتاب البصريات للهيثم . ^[72]

في عهد أسرة سونغ الصينية (960-1279)، افترض عالم موسوعي مسؤول يُدعى شين كو (1031-1095) - كما فعل شخص معين يُدعى سون سيكونج (1015-1076) من قبله - أن أقواس قزح تتشكل من ظاهرة ضوء الشمس الذي يلتقي بقطرات المطر في الهواء. ^[73] يكتب بول دونج أن تفسير شين لقوس قزح كظاهرة انكسار جوي "يتفق بشكل أساسي مع المبادئ العلمية الحديثة". ^[74]

وفقًا لنادر البزري، عالم الفلك الفارسي ، قدم قطب الدين الشيرازي (1236-1311)، تفسيرًا دقيقًا إلى حد ما لظاهرة قوس قزح. وقد توسع في شرحه تلميذه، كمال الدين الفارسي (1267-1319)، الذي قدم تفسيرًا رياضيًا أكثر إرضاءً لقوس قزح. فقد "اقترح نموذجًا حيث ينكسر شعاع الضوء من الشمس مرتين بواسطة قطرة ماء، ويحدث انعكاس واحد أو أكثر بين الانكسارين". وأُجريت تجربة باستخدام كرة زجاجية مملوءة بالماء وأظهر الفارسي أنه يمكن تجاهل الانكسارات الإضافية الناتجة عن الزجاج في نموذجه. ^{[71] [ج]} كما ذكر في كتابه تنقيح المناظر ، استخدم الفارسي وعاءً زجاجيًا شفافًا كبيرًا على شكل كرة، مملوءًا بالماء، من أجل الحصول على نموذج تجريبي واسع النطاق لقطرة المطر. ثم وضع هذا النموذج داخل كاميرا مظلمة بها فتحة متحكم فيها لإدخال الضوء. أسقط الضوء على الكرة واستنتج في النهاية من خلال العديد من التجارب والملاحظات التفصيلية لانعكاسات وانكسار الضوء أن ألوان قوس قزح هي ظواهر تحلل الضوء.

في أوروبا، تُرجم كتاب البصريات لابن الهيثم إلى اللاتينية ودرسه روبرت جروسيتيست . واستمر روجر بيكون في عمله على الضوء ، حيث كتب في كتابه "أوبس ماجوس" عام 1268 عن تجارب الضوء الساطع من خلال البلورات وقطرات الماء التي تظهر ألوان قوس قزح. ^[75] بالإضافة إلى ذلك، كان بيكون أول من حسب الحجم الزاوي لقوس قزح. وذكر أن قمة قوس قزح لا يمكن أن تظهر أعلى من 42 درجة فوق الأفق. ^{[76] ومن المعروف أن} ثيودوريك من فرايبرغ قدم شرحًا نظريًا دقيقًا لكل من قوس قزح الأساسي والثانوي في عام 1307. وشرح قوس قزح الأساسي، مشيرًا إلى أنه "عندما يسقط ضوء الشمس على قطرات فردية من الرطوبة، تخضع الأشعة لانكسارين (عند الدخول والخروج) وانعكاس واحد (في الجزء الخلفي من القطرة) قبل انتقالها إلى عين الراصد". ^{[77] [78]} وشرح قوس قزح الثانوي من خلال تحليل مماثل يتضمن انكسارين وانعكاسين.

وقد قدم ديكارت في أطروحته عام 1637، خطاب عن المنهج ، هذا التفسير بشكل أكبر. فمع علمه بأن حجم قطرات المطر لا يبدو أنه يؤثر على قوس قزح المرصود، أجرى تجارب على تمرير أشعة الضوء عبر كرة زجاجية كبيرة مملوءة بالماء. ومن خلال قياس الزوايا التي خرجت منها الأشعة، استنتج أن القوس الأساسي كان ناتجًا عن انعكاس داخلي واحد داخل قطرة المطر وأن القوس الثانوي يمكن أن يكون ناتجًا عن انعكاسين داخليين. وقد دعم هذا الاستنتاج باستنباط قانون الانكسار (لاحقًا، ولكن بشكل مستقل عن سنيل ) وحساب زوايا القوسين بشكل صحيح. ومع ذلك، كان تفسيره للألوان قائمًا على نسخة ميكانيكية من النظرية التقليدية التي تقول إن الألوان تم إنتاجها عن طريق تعديل الضوء الأبيض. ^{[79] [80]}

أثبت إسحاق نيوتن أن الضوء الأبيض يتكون من ضوء جميع ألوان قوس قزح، والتي يمكن لمنشور زجاجي فصلها إلى الطيف الكامل للألوان، رافضًا النظرية القائلة بأن الألوان تم إنتاجها عن طريق تعديل الضوء الأبيض. كما أظهر أن الضوء الأحمر ينكسر أقل من الضوء الأزرق، مما أدى إلى أول تفسير علمي للميزات الرئيسية لقوس قزح. ^[81] لم تتمكن نظرية نيوتن الجسيمية للضوء من تفسير أقواس قزح الزائدة، ولم يتم العثور على تفسير مرضٍ حتى أدرك توماس يونج أن الضوء يتصرف كموجة في ظل ظروف معينة، ويمكن أن يتداخل مع نفسه.

تم تحسين عمل يونغ في عشرينيات القرن التاسع عشر بواسطة جورج بيديل إيري ، الذي أوضح اعتماد قوة ألوان قوس قزح على حجم قطرات الماء. ^[82] تعتمد الأوصاف الفيزيائية الحديثة لقوس قزح على تشتت مي ، وهو العمل الذي نشره جوستاف مي في عام 1908. ^[83] تستمر التطورات في الأساليب الحسابية والنظرية البصرية في التسبب في فهم أكثر اكتمالاً لقوس قزح. على سبيل المثال، يقدم نوسينزفيج نظرة عامة حديثة. ^[84]

تعود التجارب على ظاهرة قوس قزح باستخدام قطرات المطر الاصطناعية، أي القوارير الكروية المملوءة بالماء، على الأقل إلى ثيودوريك من فرايبرغ في القرن الرابع عشر. وفي وقت لاحق، درس ديكارت أيضًا الظاهرة باستخدام قارورة فلورنسا . لا تزال تجربة القارورة المعروفة باسم قوس قزح فلورنسا تُستخدم غالبًا اليوم كتجربة توضيحية مهيبة وسهلة الوصول إليها بشكل حدسي لظاهرة قوس قزح. ^{[85] [86] [87]} وتتكون من إضاءة (بضوء أبيض متوازي) قارورة كروية مملوءة بالماء من خلال ثقب في شاشة. سيظهر قوس قزح بعد ذلك ملقى للخلف / متوقعًا على الشاشة، بشرط أن تكون الشاشة كبيرة بما يكفي. نظرًا لسمك الجدار المحدود والطبيعة العيانية لقطرة المطر الاصطناعية، توجد عدة اختلافات دقيقة مقارنة بالظاهرة الطبيعية، ^{[88] [89]} بما في ذلك زوايا قوس قزح المتغيرة قليلاً وتقسيم أوامر قوس قزح.

تتكون تجربة مشابهة جدًا من استخدام وعاء زجاجي أسطواني مملوء بالماء أو أسطوانة شفافة صلبة ومضاءة إما بالتوازي مع القاعدة الدائرية (أي أن أشعة الضوء تبقى على ارتفاع ثابت أثناء عبورها للأسطوانة) ^{[90] [91]} أو بزاوية على القاعدة. في ظل هذه الظروف الأخيرة تتغير زوايا قوس قزح بالنسبة للظاهرة الطبيعية حيث يتغير مؤشر الانكسار الفعال للماء (ينطبق مؤشر انكسار برافيس للأشعة المائلة). ^{[88] [89]}

وتستخدم تجارب أخرى قطرات سائلة صغيرة ^{[56] [57]} (انظر النص أعلاه).

تظهر أقواس قزح بشكل متكرر في الأساطير ، وقد استُخدمت في الفنون. أول ظهور أدبي لقوس قزح كان في سفر التكوين الفصل 9، كجزء من قصة طوفان نوح ، حيث كانت علامة على عهد الله بعدم تدمير كل أشكال الحياة على الأرض بطوفان عالمي مرة أخرى. في الأساطير الإسكندنافية ، يربط جسر قوس قزح بيفروست بين عالم البشر ( ميدغارد ) وعالم الآلهة ( أسكارد ). كان كوتشافيرا إله قوس قزح لمويسكا في كولومبيا الحالية وعندما انتهت الأمطار المنتظمة على سافانا بوغوتا شكره الناس، وقدموا له الذهب والقواقع والزمرد الصغير . تشير بعض أشكال البوذية التبتية أو دزوكشن إلى جسم قوس قزح . ^{[92] يُقال عادةً إن مكان الاختباء السري} للعفريت الأيرلندي لوعاء الذهب الخاص به يقع في نهاية قوس قزح. من المستحيل الوصول إلى هذا المكان، لأن قوس قزح هو تأثير بصري لا يمكن الاقتراب منه. في الأساطير اليونانية ، تُعتبر الإلهة إيريس تجسيدًا لقوس قزح، وهي إلهة رسولة، مثل قوس قزح، تربط العالم البشري بالآلهة من خلال الرسائل. ^[93]

في علم الشعارات ، يتكون قوس قزح من 4 نطاقات من الألوان ( فضي ، وأرجواني ، وأخضر ) مع نهايات ترتكز على السحب. [ 94 ^] تشمل الأمثلة المعممة في شعارات النبالة تلك الخاصة بمدينتي ريجين وفرايمد ، وكلاهما في بافاريا، ألمانيا؛ وبوفمونت ، فرنسا؛ وفوج المشاة 69 (نيويورك) التابع للحرس الوطني للجيش الأمريكي .

استُخدمت أعلام قوس قزح منذ قرون. كانت رمزًا للحركة التعاونية في حرب الفلاحين الألمان في القرن السادس عشر، والسلام في إيطاليا، وفخر المثليين والحركات الاجتماعية للمثليين ؛ علم قوس قزح كرمز لفخر المثليين وشهر الفخر في يونيو منذ أن صممه جيلبرت بيكر في عام 1978. ^[95] في عام 1994، وصف رئيس الأساقفة ديزموند توتو والرئيس نيلسون مانديلا جنوب إفريقيا الديمقراطية حديثًا بعد الفصل العنصري بأنها أمة قوس قزح . كما استُخدم قوس قزح في شعارات المنتجات التكنولوجية، بما في ذلك شعار كمبيوتر Apple . أطلقت العديد من التحالفات السياسية التي تضم أحزابًا سياسية متعددة على نفسها اسم " تحالف قوس قزح ".

لقد كان الإشارة إلى قوس قزح يعتبر من المحرمات في العديد من الثقافات. ^[96]

وفي المملكة العربية السعودية وغيرها من البلدان ذات الفكر المماثل، تقوم السلطات بمصادرة ملابس الأطفال (بما في ذلك القبعات، ومشابك الشعر، وعلب الأقلام، وما إلى ذلك) والألعاب إذا كانت بألوان قوس قزح، بزعم أن ذلك قد يشجع على المثلية الجنسية، وأن بيع مثل هذه العناصر أمر غير قانوني. ^[97]

• البصريات الجوية
• قوس حول السمت
• قوس محيطي أفقي
• المجد (ظاهرة بصرية)
• الألوان المتلألئة في فقاعات الصابون
• كلب الشمس
• قوس الضباب
• قوس القمر

• بوير، كارل ب. (1987). قوس قزح، من الأسطورة إلى الرياضيات . مطبعة جامعة برينستون . ISBN 978-0-691-08457-2.
• دي ريكو، أول (1978). العفاريت قوس قزح . ثايمز وهدسون . ISBN 978-0-500-27759-1.
• جراهام، لانيير ف.، محرر (1976). كتاب قوس قزح . بيركلي، كاليفورنيا: منشورات شامبالا ومتاحف الفنون الجميلة في سان فرانسيسكو.(دليل كبير الحجم لمعرض "معرض قوس قزح الفني" الذي أقيم في صيف عام 1976 والذي أقيم بشكل أساسي في متحف دي يونج ولكن أيضًا في متاحف أخرى. ينقسم الكتاب إلى سبعة أقسام، كل منها ملون بلون مختلف من ألوان قوس قزح.)
• جرينلر، روبرت (1980). أقواس قزح، وهالات، وأمجاد. مطبعة جامعة كامبريدج . رقم ISBN 978-0-19-521833-6.
• لي، رايموند إل. وأليستير بي. فريزر (2001). جسر قوس قزح: أقواس قزح في الفن والأسطورة والعلم . نيويورك: مطبعة جامعة ولاية بنسلفانيا ومطبعة SPIE . رقم ISBN 978-0-271-01977-2.
• لينش، ديفيد ك.؛ ليفينجستون، ويليام (2001). اللون والضوء في الطبيعة (الطبعة الثانية). مطبعة جامعة كامبريدج. رقم ISBN 978-0-521-77504-5.
• مينارت، مارسيل جي جيه؛ لينش، ديفيد كيه؛ ليفينجستون، ويليام (1993). الضوء واللون في الهواء الطلق . دار نشر سبرينغر . رقم ISBN 978-0-387-97935-9.
• مينارت، مارسيل جي جيه؛ لينش، ديفيد كيه؛ ليفينجستون، ويليام (1973). طبيعة الضوء واللون في الهواء الطلق. منشورات دوفر . ISBN 978-0-486-20196-2.
• نايلور، جون؛ لينش، ديفيد ك.؛ ليفينجستون، ويليام (2002). من السماء: دليل مراقب السماء على مدار 24 ساعة . مطبعة جامعة كامبريدج. رقم ISBN 978-0-521-80925-2.

• رياضيات قوس القزح، مقالة من الجمعية الرياضية الأمريكية
• محاكاة تفاعلية لانكسار الضوء في قطرة (تطبيق جافا)
• قوس قزح كما نراه من خلال فلتر الأشعة تحت الحمراء ومن خلال فلتر الأشعة فوق البنفسجية
• موقع Atmospheric Optics بواسطة Les Cowley - وصف لأنواع متعددة من الأقواس، بما في ذلك: "الأقواس المتقاطعة، والأقواس الحمراء، والأقواس المزدوجة، والحواف الملونة، والأشرطة الداكنة، والأسلاك"، وما إلى ذلك.
• ميريفيلد، مايكل. "قوس قزح". ستون رمزًا . برادي هاران لجامعة نوتنغهام .
• إنشاء قوس قزح دائري ومزدوج! – شرح فيديو للأساسيات، يظهر قوس قزح اصطناعي في الليل، وقوس قزح ثاني وقوس قزح دائري.