מהשמש מגיעה לאטמוספירה של כדור הארץ אלומת קרניים כמעט מקבילות (עקב המרחק הגדול בין השמש לכדור הארץ).

קרניים אלו פוגעות בטיפות הגשם, נשברות בהן וחלק מן האור המוחזר יוצר את תופעת הקשת בענן.

לצורך הפשטות נתייחס בפירוט לטיפת גשם אחת שצורתה כדורית, עם רדיוס R, ומקדם שבירה n .

עקב סימטריות הכדור, מספיק משתנה אחד המגדיר את מיקום פגיעת הקרן בטיפה.

נגדיר פרמטר התנגשות (Impact Parameter b) כמרחק האנכי בין נקודת הפגיעה של הקרן בטיפה לבין הציר היוצא ממרכז הטיפה לכיוון המקביל לאלומת הקרניים הפוגעות (ראה איור 3).

איור 3: מהלך קרן אחת בתוך טיפת מים.

פרמטר התנגשות מקבל את הערכים מאפס, עבור קרן העוברת דרך מרכז הכדור, ועד לגודל הרדיוס R עבור קרן הפוגעת בכיוון משיק לכדור.