Bella domanda! Gli arcobaleni sono un prodotto della luce del sole che passa attraverso piccole gocce d’acqua sospese nell’atmosfera (o addirittura cadono attraverso di essa!). Non solo sono belli, ma di solito sono rari perché è necessario un giorno di pioggia e un giorno di sole allo stesso tempo per farne apparire uno – il sole deve brillare da una parte del cielo, e la pioggia in un’altra parte del cielo prima che un arcobaleno possa apparire.
La luce del sole prende un percorso complicato attraverso ogni goccia d’acqua. Arriva dal lato più vicino al sole, si piega perché l’indice di rifrazione dell’acqua è maggiore di quello dell’aria (si può vedere questo effetto mettendo una matita in un bicchiere d’acqua in modo che una parte di essa sporga e guardandola da diverse angolazioni – la matita apparirà “rotta” nel punto in cui attraversa la superficie dell’acqua). La luce del sole, passando attraverso la goccia d’acqua, rimbalza sulla superficie posteriore della goccia, viaggia indietro verso l’altro lato, e si piega ancora una volta sulla sua via d’uscita.
La ragione per cui l’arcobaleno è curvo è perché tutti gli angoli nella goccia d’acqua devono essere giusti perché la goccia mandi un po’ di luce solare a te, in piedi sul terreno. Quindi, con il sole *dietro*, solo quelle gocce d’acqua che hanno lo stesso angolo formato da te, la goccia e il sole (questo angolo è di circa 42 gradi) contribuiranno all’arcobaleno. Le altre gocce inviano la loro luce da qualche altra parte, e se ti sposti in un luogo diverso, sono necessarie nuove gocce per fare l’arcobaleno che vedi nella nuova posizione. Questo è il motivo per cui non si può andare alla fine di un arcobaleno per trovare i mitici folletti e le pentole d’oro; ovunque ci si trovi, l’arcobaleno è formato da gocce d’acqua lontane che riflettono e piegano la luce del sole. L’arcobaleno è curvo perché l’insieme di tutte le gocce di pioggia che hanno il giusto angolo tra te, la goccia, e il sole si trovano su un cono che punta al sole con te ad una punta. L’arcobaleno può sembrare semicircolare se il sole sta tramontando o sorgendo (un buon momento per vedere un arcobaleno perché la luce del sole in quel momento può passare sotto le nuvole di pioggia perché sta viaggiando orizzontalmente). Se il sole è più alto nel cielo, la terra si mette in mezzo e si può vedere meno di un arcobaleno semicircolare.
L’arcobaleno è colorato perché le gocce d’acqua agiscono come piccoli prismi — quanto la luce si piega quando entra ed esce dalla goccia dipende dal suo colore, e la luce del sole contiene contributi di luce di tutti i colori. Quindi quel 42 gradi sopra è un po’ diverso per la luce rossa e diverso ancora per la luce blu — devi guardare in un posto diverso per vedere l’arcobaleno rosso e l’arcobaleno blu, così li vedi come archi nel cielo di dimensioni diverse e l’arcobaleno è a strisce di colori.
Puoi fare i tuoi arcobaleni con un irrigatore da giardino o anche una bottiglia a spruzzo d’acqua che può fare una nebbia fine. In una giornata luminosa e soleggiata con il sole alle spalle, spruzza dell’acqua davanti a te in diverse direzioni per vedere dove si possono vedere i migliori arcobaleni. Riesci a farne uno che gira in tondo? Gli arcobaleni spuntano nei posti più belli: a volte si possono vedere sul fondo delle cascate e anche brevemente negli spruzzi dei subacquei in piscina.

(pubblicato il 22/10/2007)