Se forma un arco iris debido a 3 procesos fundamentales en la óptica llamados refracción, reflexión y dispersión.
La refracción es la curvatura de una onda (en este caso, la luz visible) cuando pasa a través de una superficie transparente.
La reflexión es el “rebote” de la ola.
La dispersión es la separación de colores según su longitud de onda.
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El proceso comienza con una gota de agua (generalmente una gota de lluvia) y Refracción y reflexión (nota mental: esta es la razón por la cual los arcos de lluvia se forman después de la lluvia y en la luz solar). Cuando la luz golpea la gota de lluvia, parte de ella se refleja en la gota de lluvia mientras que el resto refracta (pasa a través de) la gota de lluvia.
Una vez que la luz refractada pasa a través de la gota de lluvia y llega al otro lado, una vez más, parte de la luz se refleja y el resto se refracta. Esta vez, sin embargo, la luz refractada se dispersa en orden de longitud de onda, siendo la roja la más larga. Esto resulta en el color ordenado del arco iris.
Un arco iris no es algo que existe físicamente. Cuando se ve desde diferentes ángulos, el arco iris se mueve contigo.