Радуги третьего и четвертого порядка впервые удалось сфотографировать в природе. Сразу несколько статей с изложением результатов появились в журнале Applied Optics, а их краткое изложение приводит New Scientist.
В 2010 году американец Реймонд Ли предложил математическое описание условий, при которых, по его мнению, можно наблюдать радугу четвертого порядка. Вслед за этим немецкий астроном Элмар Шмидт, энтузиаст наблюдения за необычными атмосферными явлениями, взял на себя труд по созданию сети единомышленников, которые принялись охотиться за радугами высших порядков.
Наконец, в мае 2011 года немцу Майклу Гроссману удалось сфотографировать радугу третьего порядка, а спустя некоторое время Майкл Тауснер сфотографировал радугу четвертого порядка. По результатам наблюдений Тауснер, Гроссман и Ли каждый опубликовали по статье.
При этом исследователи отмечают, что за последние 250 лет известно ровно пять документально подтвержденных достаточно авторитетными источниками наблюдений радуг третьего порядка. До этого, однако, снимков, подтверждающих необычное явление, получить не удавалось. При этом отмечается, что в лаборатории ученые получали радуги и более высоких порядков.
С точки зрения оптики радуга возникает в результате преломления солнечного света на каплях воды в воздухе. При этом свет внутри такой капли может испытывать внутреннее отражение, что приводит к формированию второй, третьей и так далее (в зависимости от количества отражений) радуг.
Первая и вторая радуги представляются в виде фрагментов круговых арок (цвета во второй радуге при этом идут обратно - от фиолетового к красному). Третья и четвертая радуги располагаются с противоположной от основных арок от Солнца стороны и находятся гораздо ближе к светилу.