L'arcobaleno è uno dei fenomeni naturali più affascinanti che possiamo osservare. Dopo un temporale, quando il Sole torna a splendere mentre nell'aria sono ancora presenti minuscole gocce d'acqua, nel cielo può apparire un arco composto da sette colori. Ma come si forma esattamente?
La risposta si trova nel comportamento della luce.
La luce del Sole non è davvero bianca
Anche se ai nostri occhi la luce del Sole sembra bianca, in realtà è composta da tutti i colori dello spettro visibile. Quando questa luce attraversa un prisma di vetro oppure una goccia d'acqua, ogni colore viene deviato in modo leggermente diverso.
Questo fenomeno prende il nome di dispersione della luce.
Il ruolo delle gocce di pioggia
Ogni goccia di pioggia si comporta come un minuscolo prisma naturale.
Quando un raggio di Sole entra nella goccia accadono tre fenomeni:
- la luce entra nella goccia e cambia direzione (rifrazione);
- viene riflessa all'interno della goccia;
- esce nuovamente, separandosi nei vari colori.
Milioni di gocce compiono contemporaneamente questo processo, creando l'arcobaleno che vediamo nel cielo.
Perché l'arcobaleno ha sette colori?
Tradizionalmente i colori dell'arcobaleno sono sette:
- Rosso
- Arancione
- Giallo
- Verde
- Azzurro
- Indaco
- Viola
In realtà i colori sono moltissimi e sfumano continuamente l'uno nell'altro. La divisione in sette colori è una convenzione introdotta nel XVII secolo dallo scienziato Isaac Newton.
Perché compare sempre dalla parte opposta del Sole?
Per osservare un arcobaleno bisogna avere:
- il Sole alle proprie spalle;
- la pioggia o le gocce d'acqua davanti.
Per questo motivo l'arcobaleno appare sempre nella direzione opposta rispetto al Sole.
Perché ha la forma di un arco?
L'arcobaleno è in realtà un cerchio completo.
Da terra, però, l'orizzonte nasconde la parte inferiore e possiamo vedere soltanto un arco. Da un aereo o dalla cima di una montagna molto alta, in condizioni favorevoli, è possibile osservare quasi tutto il cerchio.
Cos'è il doppio arcobaleno?
A volte compare un secondo arcobaleno più tenue all'esterno del primo.
Questo fenomeno si verifica quando la luce viene riflessa due volte all'interno delle gocce d'acqua. Nel secondo arcobaleno l'ordine dei colori risulta invertito: il rosso si trova all'interno e il viola all'esterno.
Si può raggiungere la fine dell'arcobaleno?
No. L'arcobaleno non è un oggetto fisico sospeso nel cielo, ma un fenomeno ottico.
Ogni osservatore vede un arcobaleno diverso, formato dalla luce che raggiunge direttamente i suoi occhi. Se ci si sposta, anche l'arcobaleno sembra spostarsi, rendendo impossibile raggiungerne la "fine".
Curiosità
- Gli arcobaleni possono comparire anche vicino a cascate, fontane e spruzzi d'acqua.
- Esistono arcobaleni lunari, prodotti dalla luce della Luna, molto più deboli di quelli creati dal Sole.
- Dopo un temporale, le condizioni ideali per osservare un arcobaleno sono il Sole basso sull'orizzonte e molte goccioline ancora sospese nell'aria.
- In alcune circostanze si possono osservare anche tre o più arcobaleni, anche se sono estremamente rari.
Conclusione
L'arcobaleno è il risultato dell'incontro tra la luce del Sole e milioni di minuscole gocce d'acqua. Grazie ai fenomeni di rifrazione, riflessione e dispersione della luce, il cielo si colora con uno degli spettacoli naturali più belli e affascinanti. Comprendere come si forma rende questo fenomeno ancora più sorprendente e dimostra quanto la fisica sia presente nella vita di tutti i giorni.