В основе объяснения возникновения радуги лежат следующие научные теории:

1. Теория Марка Антония де Доминиса. 1 Учёный описал общую физическую картину радуги в 1611 году в книге «О радуге зрения и света». 1 На основании опытных наблюдений он пришёл к заключению, что радуга получается в результате отражения от внутренней поверхности капли дождя и двукратного преломления — при входе в каплю и при выходе из неё. 1
2. Теория Рене Декарта. 14 Учёный дал более полное объяснение радуги в 1637 году в своём труде «Рассуждение о методе» в части «Метеоры» в главе «О радуге». 1 Он установил, что вторичная радуга возникает в результате двух преломлений и двух отражений, а лучи в этом случае выходят из капли в основном под углом 51–52 градуса к первоначальному направлению. 1
3. Теория Исаака Ньютона. 14 Учёный дополнил теорию Декарта и де Доминиса тем, что разъяснил причины возникновения цветов радуги и объяснил противоположный порядок расположения цветов в радугах первого и второго порядков. 1