L’arcobaleno si forma quando c’è acqua o addirittura nebbia nell’ambiente. È anche richiesto che ci sia la luce del sole che passa attraverso l’acqua. Dobbiamo tenere conto che i colori dell’arcobaleno che vediamo sono tipici della luce, che non è bianca, come potremmo pensare. Quando la luce passa attraverso l’acqua, i colori si separano ed è allora che si forma l’arcobaleno. Ma perché negli arcobaleni non c’è il colore nero, bianco o grigio?
Le onde luminose che compongono l’arcobaleno
La luce che viene dal Sole ci sembra bianca. Ma la luce bianca che vediamo nella vita di tutti i giorni è, in realtà, una miscela di colori diversi. Quando la luce passa attraverso una goccia di pioggia, questi colori si separano, secondo Live Science. La luce si muove in onde, come le onde che si muovono attraverso l’oceano. Ognuno dei colori dell’arcobaleno ha quella che chiamiamo una diversa “lunghezza d’onda”. Cioè, la distanza tra i vertici delle onde ha una lunghezza diversa per ogni colore. I colori, dal viola, con la lunghezza d’onda più corta, al rosso, con la lunghezza d’onda maggiore, sono chiamati “spettro visibile”.
Le gocce di pioggia sembrano piccole palline. Quando si colpisce una di queste piccole sfere d’acqua, la luce può cambiare direzione. Questo è chiamato “rifrazione”. Ogni diversa lunghezza d’onda viene rifratta con un valore leggermente diverso. Se la luce tocca la goccia di pioggia ad angolo retto, la rifrazione separa le lunghezze d’onda in diversi colori. Poiché una grande quantità di luce viene rifratta da diverse gocce di pioggia, vediamo questi colori sotto forma di un arcobaleno nel cielo. L’ordine in cui appaiono i colori è determinato in base alla loro lunghezza d’onda.
Quali sono i colori dell’arcobaleno?
La luce che esce gocce di pioggia dopo una riflessione interna ha una deviazione minima di circa 138° e un’intensità massima nelle direzioni formando un cono con un raggio angolare di circa 42°. Quindi, si formano 7 archi, che hanno i colori (dall’interno verso l’esterno) viola, indaco, blu, verde, giallo, arancione e rosso.
Occasionalmente, si può osservare un arco secondario, che è considerevolmente meno intenso dell’arco primario e solitamente ha la sequenza di colori invertita. L’arcobaleno secondario ha un raggio angolare di circa 50° ed è quindi visibile al di fuori dell’arco primario. Questo arco deriva dalla luce che ha subito due riflessioni interne nella goccia d’acqua. Gli arcobaleni di ordine superiore, risultanti da tre o più riflessioni interne, sono estremamente deboli e quindi sono raramente osservati.
La distanza tra i colori spiega l’assenza di colori bianco, nero e grigio
Tuttavia, alcuni colori sono miscele che non sono vicine sullo spettro. Il marrone, ad esempio, è una miscela di rosso e verde. Ma le bande rosse e verdi nell’arcobaleno non sono una accanto all’altra, quindi non le vediamo mescolate per formare il marroni. Lo stesso vale per molti altri colori che sono miscele, se le bande di colore nell’arcobaleno non si sovrappongono, allora non possono mescolarsi.
Ma ci sono due colori che non vedremo mai in un arcobaleno: il bianco e il nero. Il nero rappresenta l’assenza di colore, che è ciò che vediamo quando in un posto non c’è affatto luce. D’altra parte, il bianco è la combinazione di tutti i colori insieme. Quando la luce viene rifratta dalle goccioline d’acqua, separa la luce bianca nello spettro visibile, il che significa che non è più bianca.
Il grigio è un mix di bianco e nero, e siccome non possiamo vedere il bianco e nero in un arcobaleno, non possiamo vedere nemmeno i colori ottenuti dalla loro miscela. Quindi, la prossima volta che vedi un arcobaleno, presta attenzione a quanti colori puoi vedere e ai colori che non puoi vedere.