Почему радуга всегда дугой

Центр окружности, описываемой радугой, лежит на прямой, проходящей через наблюдателя и Солнце — потому для наблюдателя Солнце всегда находится за его спиной, и одновременно видеть Солнце и радугу без использования зеркал невозможно. Для наблюдателя на земле радуга обычно выглядит как дуга, часть окружности, и чем выше точка зрения наблюдателя — тем радуга полнее (с горы или самолёта можно увидеть и полную окружность) . Когда Солнце поднимается выше 43 градусов над горизонтом, то радуга с поверхности Земли не видна.

Потому что капельки - сферической формы, и капелек этих МНОГО.
Каждая отдельная капля отражает свет конусом, ось которого направлена на солнце, а угол при вершине совершенно определённый (но немного разный для каждого цвета) . И только если эта капелька находится ДЛЯ НАС под определённым углом от солнца, мы видим свет, который она отразила. Но поскольку тут явная осевая симметрия, то всё равно в каком направлении от оси глаз-солнце мы смотрим: ВСЕГДА найдутся капельки, которые есть в этом направлении. То есть отражение света каплей по конусу будет означать, что и мы видим те капли, которые расположены от нас на конеческой поверхности, причём это наш глаз в вершине такого конуса. Ну и как ещё должен выглядеть конус, если смотреть на него из его вершины, как не окружностью. Просто часть этой окружности опускается за горизонт, поэтому она не видна. Если посмотреть на облака с самолёта, то такая окружность будет видна полностью.

А ты кошку когда последний раз гладил?

радуга образуется при преломлении (отвечает за цвета) и полном внутреннем отражении (отвечает за поподание света радуги в глаз наблюдателя) солнечных лучей в капельках дождя или тумана. для всех капелек распологающихся на окружности центр которой дежит на прямой солнце - глаз наблюдателя, условия внутреннего отражения одинаковые. при этом отраженные лучи имебют ярко выраженный максимум при определенных углах наблюдения. если вообразить конус вершиной в глазе наблюдателя, а основание совпадающее с радугой, то угол при вершине конуса равен: при однократном внутреннем отражении 40-42град, при - двукратном 50-53град.
поэтому если солнце находится выше указанных углов, то радуга не наблюдается и чем ниже солнце, тем большаю часть окружности лежит над горизонтом, хотя центр всегда находится под горизонтом. поэтому с земли всегда наблюдается только дуга. но если подняться на самолете, то можно увидеть всю окружность (кольцевая радуга)

Форма радуги определяется формой капелек воды, в которых преломляется солнечный свет. А капельки воды - более или менее сферические, т. е круглые))))))))