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Perché si forma l’arcobaleno?

E perché è di 7 colori? Perché in quell’ordine? E perché…

Un magnifico arcobaleno, abbastanza visibile anche l'arco secondario.

L’arcobaleno è un fenomeno ottico e meteorologico che si forma quando i raggi solari attraversano le gocce d’acqua che rimangono sospese in aria a seguito di un temporale, o anche vicino una cascata o una fontana. I colori che lo formano sono 7: rosso, arancione, giallo, verde, azzurro, indaco e violetto; la forma tipicamente è un arco, ma esistono anche forme diverse (ad esempio da un aereoplano si ha l’opportunità di vedere un arcobaleno a forma di cerchio).

La sua formazione è dovuta a tre fenomeni fisici: rifrazione, riflessione e dispersione. I raggi solari, quando attraversano una goccia d’acqua, vengono rifratti, cioè deviano la propria traiettoria, di più o di meno a seconda della lunghezza d’onda, ossia del colore. Conseguentemente, avremo la dispersione, cioè il fascio di luce bianca per via di questo fenomeno diventa un fascio di luci colorate separate.

Lo spettro delle onde elettromagnetiche, in funzione della lunghezza d’onda λ. Evidenziata la porzione corrispondente alla luce visibile.

Un arcobaleno non è qualcosa di concreto che abbia esistenza effettiva in una particolare posizione del cielo, infatti la posizione apparente dipende dal punto in cui si trova l’osservatore e dalla posizione del sole. La posizione di un arcobaleno nel cielo è sempre dalla parte opposta rispetto al sole, e l’interno è sempre più luminoso dell’esterno.

Tutte le gocce di pioggia rifrangono la luce solare nello stesso modo, ma solo la luce di alcune di esse raggiunge l’occhio dell’osservatore. Questa luce è quella che costituisce l’arcobaleno per quel determinato osservatore. L’arco è centrato sull’ombra della testa dell’osservatore, apparendo a un angolo di 40°- 42° rispetto alla linea tra la testa dell’osservatore e la sua ombra.


Il meccanismo di formazione dell’arcobaleno. Solo i raggi attorno a 42° sono visibili.

Quindi… non si può mai arrivare alla “fine dell’arcobaleno”! Ma grazie alla fisica possiamo ammirare questo meraviglioso fenomeno!

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