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. Anche i raggi del sole devono colpire le gocce d'acqua con l'angolazione corretta per produrre l'effetto arcobaleno.
La posizione dell'arcobaleno nel cielo dipende dalla posizione del sole e dell'osservatore. L'arcobaleno si troverà sempre di fronte al sole e più il sole è alto nel cielo, più l'arcobaleno sarà basso. Infatti, se il sole è troppo alto nel cielo, l’arcobaleno potrebbe non essere affatto visibile.
Gli arcobaleni sono bellissimi fenomeni naturali di cui possono godere persone di tutte le età. Ricordano la bellezza e la complessità della natura e sono fonte di meraviglia e fascino per molte persone.
