Il principio fondamentale alla base della formazione degli arcobaleni è il processo di rifrazione e dispersione della luce. Quando la luce solare colpisce una goccia d'acqua, viene rifratta o piegata quando entra nella goccia. I diversi colori della luce vengono rifratti ad angoli diversi, con la luce viola che viene rifratta maggiormente e la luce rossa che viene rifratta meno.
Quando la luce passa attraverso la goccia d'acqua, viene anche dispersa o separata nei suoi diversi colori. Questo perché la velocità della luce è diversa per i diversi colori, con la luce viola che viaggia più lentamente della luce rossa. I diversi colori della luce vengono così separati mentre attraversano la goccia d'acqua.
Dopo aver attraversato la goccia d'acqua, i diversi colori della luce vengono nuovamente rifratti quando escono dalla goccia. Questa volta, la luce viene rifratta in modo che la luce viola venga piegata più della luce rossa, risultando nel familiare arco arcobaleno con il rosso sul lato esterno dell'arco e il viola sul lato interno.
Perché un arcobaleno sia visibile, il sole deve essere dietro l'osservatore e le gocce d'acqua devono essere davanti all'osservatore. I raggi del sole devono attraversare le gocce d'acqua con una certa angolazione per creare l'arcobaleno. Questo è il motivo per cui spesso si vedono arcobaleni nel cielo di fronte al sole durante i giorni di pioggia.
La dimensione dell'arcobaleno dipende dalla dimensione delle gocce d'acqua. Gocce d'acqua più piccole producono arcobaleni più grandi, mentre gocce d'acqua più grandi producono arcobaleni più piccoli. Questo è il motivo per cui gli arcobaleni possono essere visti in varie dimensioni, dai piccoli archi vicino alle cascate ai grandi archi nel cielo.
Gli arcobaleni sono un fenomeno naturale bello e affascinante che può essere apprezzato da persone di tutte le età. Ricordano la bellezza del mondo che ci circonda e il potere della luce e dell'acqua.