Ουράνιο τόξο, μια σειρά ομόκεντρων χρωματιστών τόξων που μπορεί να φανεί όταν το φως από μια μακρινή πηγή - συνήθως ο Ήλιος - πέφτει πάνω σε μια συλλογή σταγόνων νερού - όπως στη βροχή, στο σπρέι ή στην ομίχλη. Το ουράνιο τόξο παρατηρείται στην κατεύθυνση απέναντι από τον Ήλιο.
Οι χρωματιστές ακτίνες του ουράνιου τόξου προκαλούνται από τη διάθλαση και την εσωτερική αντανάκλαση των ακτίνων φωτός που εισέρχονται στο σταγόνα της βροχής, με κάθε χρώμα να λυγίζει σε μια ελαφρώς διαφορετική γωνία. Ως εκ τούτου, τα σύνθετα χρώματα του προσπίπτοντος φωτός θα διαχωριστούν κατά την έξοδο από τη σταγόνα. Το πιο λαμπρό και πιο κοινό ουράνιο τόξο είναι το λεγόμενο πρωτογενές τόξο, το οποίο προκύπτει από το φως που αναδύεται από τη σταγόνα μετά από μια εσωτερική αντανάκλαση.
Αν και οι ακτίνες φωτός μπορούν να βγουν από την πτώση σε περισσότερες από μία κατευθύνσεις, μια υψηλή πυκνότητα των ακτίνων εμφανίζεται σε μια ελάχιστη γωνία απόκλισης από την κατεύθυνση των εισερχόμενων ακτίνων. Έτσι, ο παρατηρητής βλέπει την υψηλότερη ένταση κοιτάζοντας τις ακτίνες που έχουν ελάχιστη απόκλιση, οι οποίες σχηματίζουν έναν κώνο με την κορυφή στο μάτι του παρατηρητή και με τον άξονα που περνά μέσα από τον Ήλιο. Το φως που αναδύεται από σταγόνες βροχής μετά από μια εσωτερική αντανάκλαση έχει μια ελάχιστη απόκλιση περίπου 138 ° και έτσι η μεγαλύτερη ένταση στις κατευθύνσεις σχηματίζοντας έναν κώνο με γωνιακή ακτίνα περίπου 42 °, με τόξα (από μέσα προς τα έξω) από βιολετί, λουλακί, μπλε, πράσινο, κίτρινο, πορτοκαλί και κόκκινο.
Περιστασιακά, μπορεί να παρατηρηθεί ένα δευτερεύον τόξο, το οποίο είναι σημαντικά λιγότερο έντονο από το πρωτεύον τόξο και έχει αντιστραφεί η ακολουθία χρώματος. Το δευτερεύον ουράνιο τόξο έχει γωνιακή ακτίνα περίπου 50 ° και ως εκ τούτου φαίνεται έξω από το πρωτεύον τόξο. Αυτό το τόξο προκύπτει από φως που έχει υποστεί δύο εσωτερικές αντανακλάσεις εντός της σταγόνας νερού. Ουράνια τόξα υψηλότερης τάξης, που προκύπτουν από τρεις ή περισσότερες εσωτερικές αντανακλάσεις, είναι εξαιρετικά αδύναμα και ως εκ τούτου σπάνια παρατηρούνται.
Περιστασιακά, ελαφρά χρωματισμένοι δακτύλιοι φαίνονται ακριβώς μέσα στο πρωτεύον τόξο. Αυτά ονομάζονται υπεράριθμα ουράνια τόξα. οφείλουν την προέλευσή τους σε επιδράσεις παρεμβολών στις ακτίνες φωτός που αναδύονται από το σταγονίδιο νερού μετά από μια εσωτερική αντανάκλαση.
