Come si forma l'arcobaleno?

L’arcobaleno è uno dei fenomeni naturali più affascinanti che possiamo osservare nel cielo, un ponte colorato che ha da sempre catturato l’immaginazione umana. Ma dietro questa meraviglia si nasconde un preciso processo fisico che coinvolge la luce e l’acqua.

Il processo di formazione dell’arcobaleno inizia quando i raggi solari incontrano le gocce d’acqua presenti nell’atmosfera. Queste piccole gocce agiscono come minuscoli prismi naturali. Quando la luce bianca del sole entra in una goccia d’acqua, subisce un fenomeno chiamato rifrazione: il raggio luminoso cambia direzione mentre passa dall’aria all’acqua.

All’interno della goccia, la luce viene separata nei suoi colori componenti attraverso il processo di dispersione cromatica. Questo accade perché ogni colore ha una lunghezza d’onda diversa e viene deviato con un angolo leggermente differente. Il rosso, con la lunghezza d’onda più lunga, viene deviato meno del viola, che ha la lunghezza d’onda più corta.

La luce subisce poi una riflessione sulla superficie interna della goccia e viene nuovamente rifratta quando esce dalla goccia stessa. Questo processo crea l’ordine caratteristico dei colori che vediamo nell’arcobaleno: rosso, arancione, giallo, verde, blu, indaco e viola.

Per poter vedere un arcobaleno, dobbiamo trovarci nella posizione giusta. Il sole deve essere alle nostre spalle e le gocce d’acqua devono essere davanti a noi, generalmente a un angolo di circa 42 gradi rispetto alla linea che va dall’occhio dell’osservatore al punto antisolare (il punto opposto al sole).

È interessante notare che ogni osservatore vede un arcobaleno leggermente diverso, poiché ognuno sta guardando gocce d’acqua differenti dalla propria posizione. In realtà, l’arcobaleno non è un oggetto fisico in una posizione specifica, ma un fenomeno ottico che dipende dalla posizione dell’osservatore.

Talvolta è possibile osservare un secondo arcobaleno, più tenue e con i colori invertiti, sopra quello principale. Questo arcobaleno secondario si forma quando la luce subisce una doppia riflessione all’interno delle gocce d’acqua, risultando in un arco più grande e meno luminoso.

La comprensione scientifica di questo fenomeno non diminuisce la sua bellezza; al contrario, conoscere i principi fisici che stanno alla base dell’arcobaleno ci permette di apprezzare ancora di più questa meraviglia naturale che continua a stupirci ogni volta che appare nel cielo.