Arcobaleno, Meteo Didattica: come si forma e cos’è?

Arcobaleno - Meteo didattica: come si forma e cos'è?

Arcobaleno: come si forma e cos’è – Nella vita, sarà capitato a tutti di alzare gli occhi al cielo e osservare questo affascinante fenomeno atmosferico.

Come si forma?

Questo evento si verifica grazie all’effetto di dispersione ottica, ovvero la separazione di un’onda in diverse lunghezze d’onda. (Un chiaro esempio è l’iconica fotografia che ricopre la copertina dell’album, The Dark Side of the Moon, dei Pink Floyd).

L’arcobaleno si forma dopo un temporale o nelle vicinanze di sorgenti d’acqua come cascate e fontane, cosicché la luce solare possa attraversare le gocce rimaste sospese nell’atmosfera.

Questo primo passaggio è chiamato in fisica, rifrazione. Il raggio “bianco” passa da un mezzo meno denso ad un altro più denso, ovvero dall’aria all’acqua, subendo quindi una deviazione.

Il secondo passaggio fondamentale è la riflessione. Il raggio una volta deviato arriva sul retro della goccia (supponiamo che essa sia sferica).

Terzo e ultimo passaggio è di nuovo la rifrazione. Questa volta il fascio esce dal retro dalla goccia, passando quindi dall’acqua all’aria. Quest’ultimo processo causa la dispersione ottica.

Dall’iniziale raggio “bianco”, ora dalla goccia uscirà un fascio di luce colorata. La luce bianca iniziale è stata quindi divisa a seconda delle diverse lunghezze d’onda ovvero i diversi colori.

L’effetto finale, visibile ai nostri occhi, è un semicerchio composto da ben 7 colori: rosso, arancione, giallo, verde, azzurro, viola e indaco. Il rosso all’esterno e il viola nella parte interna.

Condizioni per osservarlo

Il nostro occhio è in grado di vedere l’arcobaleno solamente se la luce solare proviene da dietro di noi, andando a colpire le particelle d’acqua rimaste sospese. Sopra la nostra testa dovremmo avere quindi cielo sereno, mentre l’arcobaleno si proietterà su un cielo ancora cupo e sarà sempre opposto rispetto al Sole.

Perché ha una forma semi circolare

Alcuni di voi si staranno chiedendo perché vediamo una forma semi circolare. Ciò avviene perché l’arco compare solamente ad un angolo di 40°– 42°. Fondamentale risulterà la posizione dell’osservatore e l’altezza del Sole sull’orizzonte. Le gocce indirizzeranno i raggi solari riflessi verso il nostro punto d’osservazione. Se fossimo sospesi in aria riusciremmo a vedere anche l’intero cerchio, mentre se il sole fosse troppo alto non riusciremmo a vederlo.

Arcobaleno secondario

Molto spesso è possibile vedere anche un arcobaleno secondario, all’esterno dell’arco primario. Questo è provocato da una doppia riflessione della luce attraverso la goccia iniziale.

L’arcobaleno secondario si forma ad un angolo di 50°–53°. A causa della seconda riflessione l’intensità è minore del primario e non sempre visibile. Inoltre a causa dell’effetto della doppia riflessione i colori sono invertiti. Tra i due arcobaleno si può notare un’area più scura chiamata banda di Alessandro.