Como se forma o Arco-Íris?

Um arco-íris aparece quando a luz branca do sol é interceptada por uma gota de água da atmosfera. 

Parte da luz é refratada* para dentro da gota, refletida* no seu interior e novamente refratada para fora da gota. 

A luz branca é uma mistura de várias cores. Quando a luz atravessa uma superfície líquida, no caso, a gota da chuva, ou sólida e transparente, a refração faz aparecer o espetro de cores (↧), ou seja, a luz visível aos nosso olhos.

"Quando a luz do sol atravessa um trecho de chuva, ela é refletida e refratada no interior das gotas e devolvida em várias cores ao ambiente", segundo o Departamento de Física da USP.

Mas o arco-íris não existe realmente. Ele é uma ilusão de ótica cuja posição aparente depende da posição do observador. Todas as gotas de chuva refratam e refletem a luz do sol da mesma forma, mas somente a luz de algumas delas chega ao olho do observador.

Segundo alguns cientistas, ás vezes é possível que um segundo arco-íris, mais fraco, possa ser visto fora do arco-íris principal.

Esse fenómeno raro ocorre quando há dupla reflexão da luz do sol nas gotas de chuva. Devido à reflexão extra, as cores do arco são invertidas quando comparadas com o arco-íris principal.

...

O que é a refração*?

Refração da luz é o fenómeno que consiste na mudança de velocidade de propagação e da direção da onda eletromagnética quando essa atravessa meios óticos diferentes.

O que é a reflexão*?

Reflexão da luz é um fenómeno ótico que ocorre quando a luz incide sobre uma superfície e retorna ao seu meio de origem.