文化や歴史的な解釈を一旦脇に置き、最新の物理学と光学の観点から虹の正体を分解してみましょう。物理現象としての虹は、大気中に無数に漂う微細な水滴が天然のレンズとして働くことで発生します。
太陽の光（白色光）は、人間の目に見えるあらゆる波長の光が混ざり合った可視光線（波長約380nm〜780nm）で構成されています。この光が空気中から水滴（雨粒）に入射する際、光の波長の違いによって曲がり具合（屈折率）が異なります。
- 波長が長い光（赤色側：約700nm）：水滴に入ったときに曲がりにくく、外側（視角約42度）へ抜けていく。
- 波長が短い光（紫色側：約400nm）：水滴に入ったときに強く曲がり、内側（視角約40度）へ抜けていく。
水滴の内部で1回反射して戻ってきた光が、観察者の瞳に届く角度の違いによって、外側が赤く、内側が紫色の帯として展開されます。これが光の屈折と分散（Dispersion）による虹の物理メカニズムです。
物理学的な測定器で虹の光を解析すると、波長はナノメートル単位で連続的に滑らかに推移しており、境界線（線分）は1本も存在しません。厳密に言えば、虹は無限の色を含むグラデーションであり、「何色あるか」という問いに対する物理学的な絶対解は「無限色」となります。
