צבעים שהיו שם מההתחלה
תלו מנסרת זכוכית בחלון שטוף שמש, וכתמי צבע יופיעו ברחבי החדר: אדום, כתום, צהוב, ירוק, כחול וסגול, תמיד בסדר הזה. מפתה לחשוב שהזכוכית מוסיפה את הצבע. בשנות ה־1660 הראה אייזק ניוטון שלא כך הדבר. הוא פיצל אור שמש במנסרה אחת, בחר מתוכו צבע יחיד ושלח אותו דרך מנסרה שנייה. המנסרה השנייה שברה אותו שוב, אבל לא הצליחה לפצל אותו יותר. וכשאסף את כל הצבעים בחזרה יחד, הם יצרו לבן. אור לבן הוא תערובת, והמנסרה רק ממיינת אותו.
כל צבע נשבר בשיעור משלו
האור מאט בזכוכית, ובגלל זה הוא נשבר כשהוא פוגע במשטח משופע. ההאטה שונה מעט בכל צבע. האור הסגול מאט יותר מכולם, ולכן מקדם השבירה של הזכוכית גבוה יותר לסגול מאשר לאדום, והסגול נשבר יותר בכל משטח. ההתפרשות הזאת של הצבעים נקראת נפיצה. בזכוכית הפלינט שבסצנה מקדם השבירה יורד מכ־1.65 לסגול עד כ־1.61 לאדום עמוק.
זגוגית חלון שטוחה לא מפצלת את האור באופן מורגש, כי השבירה בכניסה מתבטלת ביציאה. הפאות של מנסרה נוטות זו כלפי זו, ולכן שתי השבירות מצטברות במקום לבטל זו את זו, והצבעים יוצאים בזוויות שונות במקצת. ככל שהם מתרחקים, המניפה נעשית רחבה יותר.
נסו: בחרו מנסרת זכוכית והזיזו את זווית הפגיעה כדי לראות את הקרן מסתובבת. כבו את אור לבן: קרן אדומה יחידה נשברת בדיוק כמו קודם, אבל נשארת בצבע אחד. הדליקו אותו שוב ובחרו פועל תחת הצגת הזוויות.
טיפת גשם היא מנסרה זעירה
אור שמש שנכנס לטיפת גשם עגולה נשבר בפני השטח שלה, מוחזר פעם אחת מהדופן האחורית ונשבר שוב ביציאה. בחרו טיפת גשם וקבעו את זווית הפגיעה על 59°. האור יוצא בחזרה אל הצד שבו נמצאת השמש, בזווית של כ־42° מהכיוון שממנו הגיע. עכשיו הזיזו מעט את הזווית לכאן או לכאן. זווית החזרה יורדת מתחת ל־42°, ואף פעם לא עולה מעליה. אור שפוגע בטיפה בכל גובה חוזר בזוויות של עד הגבול הזה ומצטופף לידו, ולכן הטיפות מחזירות ריכוז בהיר של אור בזווית של כ־42°. רנה דקארט הבין זאת בשנת 1637 כשעקב אחרי קרניים דרך טיפה, בדומה למה שהסצנה עושה.
כיוון שגם מקדם השבירה של המים תלוי בצבע, הגבול שונה מעט לכל צבע: כ־42.4° לאדום ו־40.7° לסגול.
למה מעגל
עמדו כשהשמש מאחוריכם והגשם לפניכם. כל טיפה שנמצאת בזווית של כ־42° מהנקודה שבכיוון ההפוך בדיוק לשמש (הצל של הראש שלכם) שולחת אור אדום אל העין שלכם; טיפות שקרובות מעט יותר לנקודה הזאת שולחות סגול. כל הטיפות שנמצאות באותה זווית מנקודה אחת יוצרות מעגל, ולכן הקשת היא חלק ממעגל, והאדום בצד החיצוני שלה. הקרקע מסתירה בדרך כלל את החלק התחתון; ממטוס אפשר לפעמים לראות את הטבעת כולה. כל אחד רואה קשת משלו, שנוצרת מקבוצת טיפות משלו.
מה המודל הזה משאיר בחוץ
הסצנה מראה קרן אחת בחתך דרך הטיפה, ואילו קשת אמיתית היא סכום האור ממיליוני טיפות בכל הגבהים. אור שמוחזר פעמיים בתוך הטיפה יוצר קשת משנית עמומה יותר בזווית של כ־51°, והצבעים שלה בסדר הפוך. המודל עוקב רק אחרי קרניים, ולכן הוא מחמיץ את הפסים העמומים הנוספים שמופיעים ממש בצד הפנימי של קשת בהירה, ונובעים מכך שהאור מתנהג כגל. אור שמש אמיתי הוא ספקטרום רציף, ולא עשרה צבעים נפרדים.