Arcobaleno

L’arcobaleno è un fenomeno ottico e meteorologico che produce uno spettro di luci nel cielo quando la luce del Sole interagisce con le gocce d’acqua sospese nell’atmosfera. Questo spettro è noto per la sua distintiva sequenza di colori: rosso, arancione, giallo, verde, blu, indaco e violetto, anche se tutti i colori sono in realtà un continuum. Il fenomeno dell’arcobaleno si verifica a causa della rifrazione, riflessione interna totale e dispersione della luce solare nelle gocce d’acqua.

Quando un raggio di luce solare entra in una goccia d’acqua sferica, la luce viene rifratta, o deviata, a causa del cambiamento di mezzo, dall’aria all’acqua. L’acqua ha un indice di rifrazione diverso rispetto all’aria, il che significa che la luce cambia velocità e direzione mentre passa attraverso di essa. Dopo essere stata rifratta, una parte di questa luce riflessa internamente sul lato opposto della goccia. Se l’angolo tra la luce e la superficie interna della goccia è sufficientemente piccolo, si verifica una riflessione interna totale. La luce viene quindi rifratta una seconda volta mentre esce dalla goccia, subendo ulteriori deviazioni. La dispersione della luce avviene poiché la luce bianca del Sole è composta da diversi colori, ognuno dei quali ha una lunghezza d’onda diversa. Ogni lunghezza d’onda viene rifratta di un angolo leggermente diverso quando entra o esce da una goccia d’acqua a causa delle differenze negli indici di rifrazione per ogni colore. Di conseguenza, i vari colori si separano, producendo lo spettro di colori distintivo associato all’arcobaleno. La forma curva e semicircolare dell’arcobaleno è il risultato della dispersione della luce in un ampio numero di gocce, con ogni colore emergente sotto un angolo specifico rispetto alla direzione originale della luce solare. A causa di ciò, vediamo una collezione di colori, ciascuno proveniente da gocce differenti, che insieme formano un arco nel cielo.

Per osservare un arcobaleno, l’osservatore deve avere il Sole alle spalle e le gocce d’acqua davanti a sé. La luce solare e le gocce d’acqua creano le condizioni ideali per la formazione e la visualizzazione di questo fenomeno ottico.