Dal punto di vista scientifico

Gli arcobaleni possono essere osservati ogni qualvolta ci sono gocce di acqua nell'aria e luce solare che brilla da dietro l'osservatore ad una bassa altitudine o angolo. L'arcobaleno più spettacolare si può vedere quando metà del cielo è ancora scuro per le nuvole di pioggia e l'osservatore si trova in un punto con il cielo pulito sopra. L'effetto dell'arcobaleno è anche comune vicino alle cascate o alle fontane. A volte si possono vedere frange di arcobaleno ai bordi delle nuvole illuminate da dietro e come bande verticali nella pioggia distante o nelle virghe. L'effetto si può anche creare artificialmente disperdendo goccioline di acqua nell'aria durante un giorno soleggiato.
L'aspetto di un arcobaleno è provocato dalla dispersione ottica della luce solare che attraversa le gocce di pioggia. La luce viene prima rifratta quando entra nella superficie della goccia, riflessa sul retro della goccia e ancora rifratta come lascia la goccia. L'effetto complessivo è che la luce in arrivo viene riflessa in una larga gamma di angoli, con la luce più intensa riflessa con un angolo di 40°–42°. L'angolo è indipendente dalla dimensione della goccia, ma dipende dal suo indice di rifrazione. L'acqua del mare ha un indice più alto di quella della pioggia, quindi il raggio di un arcobaleno negli spruzzi di acqua di mare è più piccolo di quello di un arcobaleno di pioggia. Questo è visibile a occhio nudo dal disallineamento di questi due archi.

Chi di noi non hai mai osservato un arcobaleno? E' proprio il fenomeno tipico dei temporali isolati che lasciano filtrare la luce solare dai bordi del cumulonembo o dei brevi scrosci di pioggia in una giornata variabile. Comunque sia, la spettacolare immagine che il più delle volte chiude l'evento è il risultato della rifrazione dei raggi di luce attraverso le gocce di pioggia. E' proprio la forma della goccia che ne determina la formazione.

 

Come si forma l'Arcobaleno

L'arcobaleno è un fenomeno luminoso prodotto dalla riflessione, rifrazione e dispersione subita dalla luce solare nell'attraversamento di piccolissime gocce d'acqua nei bassi strati dell'atmosfera.
L'arcobaleno consiste in un arco luminoso nel quale si possono osservare sette fasce di colori convenzionali che; dall'interno verso l'esterno, sono violetto, indaco, azzurro, verde, giallo, arancione, rosso (arcobaleno primario). Talvolta si può osservare anche un secondo arco , detto arcobaleno secondario, concentrico ed esterno al primo, meno luminoso e con la successione dei colori in ordine inverso. Perché il fenomeno sia visibile è necessario che le gocce d'acqua che lo producono siano sufficientemente grandi e che l'osservatore si trovi tra il sole e la parte di atmosfera carica di gocce d'acqua.

 

Nel particolare :

Normalmente tutta la luce che attraversa la goccia fuoriesce dall'altro lato formando il tipico disegno dell'iride costituito dalle bande di colore dal rosso al blu. Raramente può capitare che una parte di quella radiazione luminosa non riesca ad oltrepassare la goccia venendo riflessa all'indietro. Questo genera una seconda sorgente di luce fittizia che ha un posizione (angolo) diversa dalla prima (che è il sole). In questo caso l'incidenza di questa radiazione luminosa con le stesse gocce di pioggia, formerà un secondo arcobaleno che sarà costituito da una banda di colori invertita rispetto al primo ed avrà una posizione diversa. Poiché la fonte luminosa secondaria è solo una frazione molto piccola della prima, il secondo arcobaleno sarà per forza più fioco del primo. Ciò nonostante in queste immagini che vi mostriamo si nota abbastanza bene la doppia magica presenza nei cieli. Le foto in questione riguardano due eventi distinti con il sole già abbastanza inclinato sul percorso del tramonto.