Hujan adalah titik-titik air di udara atau
awan yang sudah terlalu berat karena kandungan airnya sudah sangat banyak,
sehingga akan jatuh kembali ke permukaan bumi sebagai hujan (presipitasi). Hujan
memerlukan keberadaan lapisan atmosfer tebal agar dapat menemui suhu di atas
titik leleh es di dekat dan di atas permukaan bumi.
Di bumi, hujan adalah proses kondensasi
uap air di atmosfer menjadi butir
air yang cukup berat untuk jatuh dan biasanya tiba di daratan. Dua proses yang
mungkin terjadi bersamaan dapat mendorong udara semakin jenuh menjelang hujan,
yaitu pendinginan udara atau penambahan uap air ke udara , butiran hujan
memiliki ukuran yang beragam mulai dari pepat, mirip penekuk (butir besar),
hingga bola kecil (butir kecil).
Bermula dari ketika cahaya matahari melewati sebuah tetes hujan yang
kemudian dibelokkan atau dibiaskan menuju tengah tetes hujan tersebut, yang
memisahkan cahaya putih itu menjadi sebuah warna spektrum. Kemudian,
warna-warna yang terpisah ini memantul di belakang tetes hujan dan memisah
lebih banyak lagi saat meninggalkannya. Akibatnya, cahaya tampak melengkung
menjadi kurva warna yang disebut sebagai pelangi. Cahaya dengan panjang
gelombang terpendek seperti ungu, terdapat di bagian kurva dan yang memiliki
panjang gelombang terpanjang seperti merah terdapat pada bagian luar.
Semua cahaya bergerak dalam bentuk gelombang. Panjang gelombang adalah yang
menentukan warna cahaya tersebut. Kadang, sebuah pelangi kedua yang lebih redup
dapat terlihat di atas pelagi utama karena cahaya telah dipantulkan atau
dibiaskan lebih dari sekali di dalam tetes-tetes air hujan. Warna-warna pelangi kedua ini terbalik, merah di
dalam dan ungu diluar. Warnanya tidak pernah secerah pelangi utama karena
setiap kali cahaya dipantulkan, ada sedikit cahaya yang hilang.
Pelangi dan efek cahaya lain di langit disebabkan oleh cahaya yang membias
dan menyimpang menjauhi partikel. Saat Matahari terbenam, langit menjadi merah
karena sinar matahari lewat melalui atmosfer yang jauh lebih tebal daripada
ketika matahari berada tinggi di langit pada siang hari. Cahaya biru disebarkan
diluar jalur cahaya, dan kita melihat panjang gelombang yang lebih merah.
