El Arco Iris es un fenómeno natural óptico, bello, luminoso y espectacular, que se produce en la atmósfera cuando el sol ilumina una nube o cortina de agua desde detrás del observador, mostrando los colores del espectro ordenadamente:


Se forma por la refracción y reflexión de los rayos solares en las gotas de lluvia. El centro del arco, salvo raros casos, se encuentra en la prolongación de la posible sombra del observador. El borde exterior, de coloración brillante, es rojo y tiene un radio aproximado de 42º4'. La gamma de los colores se sucede por el siguiente orden, de exterior a interior:

rojo, anaranjando, amarillo, verde, azul, añil y violeta,

y es originada por la dispersión de la luz en el agua. El borde interior (violeta) tiene un radio de 40º, por lo que el Arco Iris, con todos sus colores, tiene una anchura de unos 2 grados.

Los colores del Arco Iris son los mismos que se pueden ver al hacer pasar la luz blanca a través de un prisma triangular; la luz blanca se separa formando un espectro que contiene todos los colores del Arco Iris.


El Arco Iris puede verse en la lluvia y también en la niebla o en el agua pulverizada de cascadas y cataratas. Aunque teóricamente es posible la formación de gran número de arcos, comúnmente aparece sólo uno, con menos frecuencia dos y rara vez tres. Los rayos que sufren una reflexión en el interior de las gotas producen el Arco Iris primario. Los que sufren dos reflexiones (aproximadamente el 10 por ciento del total), producen un arco más debil, denominado secundario. Se trata de un Arco Iris más amplio, con un sector angular de unos 52º, aunque de bandas menos vivas y en él los colores aparecen invertidos, es decir, presenta el rojo en el interior y el azul en el exterior. Los rayos que forman el arco primario sufren una desviación mínima, de 138 a 140 grados, dependiendo de su longitud de onda (la luz azul se refracta más que la roja).

Cuando el sol está bajo en el cielo, el arco iris aparece alto; al ascender el sol, el arco iris parece descender manteniendo el ángulo crítico entre 40º y 42º. A más de 42º sobre el horizonte, no se puede ver el arco iris porque el ángulo requerido pasa por encima de la cabeza del observador.

Hay un detalle muy curioso. Cuando aparece un Arco Iris en el cielo y hay varios observadores distanciados entre ellos, se diría que están contemplando el mismo Arco Iris y, al parecer, no es así. Desde el punto de observación de cada uno (siempre con el sol a su espalda y el Arco Iris en frente) lo que se contempla es el espectro de la gamma de colores al incidir los rayos de sol en una franja de gotitas de agua suspendidas en el aire que actúan como prismas. Desde distintas posiciones, cada uno de los observadores ve un Arco Iris, sí, pero originado en otra franja de gotas de agua, por lo que se puede decir que cada uno ve su propio Arco Iris. Es más, si un mismo observador va caminando, al estar cambiando de posición, cambia también el Arco Iris que está contemplando.



Explicación del gráfico:

(A): El Arco Iris aparece cuando los rayos del Sol se refractan en las gotas de agua suspendidas en la atmósfera, las cuales actúan a modo de prisma.

(B): Cada color se refracta con un ángulo diferente a causa de su longitud de onda particular, de manera que, en conjunto, forman el espectro de la luz blanca.

(C): El Arco Iris está formado por el conjunto de espectros de todas las gotas de la zona.

(D): Un observador situado en tierra, solamente observa una parte del círculo; su posición varía según la posición del observador, pero su medida angular es siempre la misma.

(E): En todas las gotitas, cada uno de los colores del espectro se refracta en la misma dirección respecto a la dirección de los rayos solares.