Arcoiris

¿Cómo se forma el arcoíris?
Un arco iris ocurre cuando las gotas de lluvia y los rayos del sol se atraviesan. La luz del sol está compuesta de todos los colores, los cuales mezclados producen iluminación. Cuando la luz del sol penetra las gotas de agua, se refleja en las superficies interiores. Mientras pasa a través de las gotas, la luz se separa en sus colores que la componen, lo que produceun efecto muy similar al de un prisma. Y por un instante, cada gota de lluvia destella sus colores al observador, antes que otra gota de lluvia tome su lugar.
Usualmente, un arco iris se puede observar en la dirección opuesta del sol. La luz del arco iris es reflejada al ojo, a un ángulo de 42 grados en relación con el rayo de sol. La forma de arco, es parte del cono de luz que es cortado por elhorizonte. Si usted viaja hacia el extremo de un arco iris, éste se moverá adelante de usted, manteniendo su forma. 
Debido a que el ángulo de inclinación de 45 grados es medido desde el ojo de cada observador, no hay dos personas que vean exactamente el mismo arco iris. Cada persona se encuentra en el centro de su propio cono de luz. Desde el punto panorámico del alto de una montaña o de unavión, se puede observar en ciertas ocasiones, un circulo completo del arco iris.
La formación del arco iris ocurre cuando la luz del sol atraviesa gotas de lluvia que se encuentran en el aire, las cuales actúan como prisma dando forma al arco iris. La luz del sol atraviesa las gotas y se quiebra a un ángulo de 138º de la dirección de la que provenía.
En algunas ocasiones el arco iris no tiene formade arco, sino que tiene forma circular, y se lo denomina halo. En estos casos las que actúan como refractoras son las partículas de hielo presentes en la tropósfera. 
Un rayo de luz solar, de los que "hacen" un arco iris, cambia su dirección tres veces mientras se mueve a través de una gota de lluvia: Primero entra en la gota, lo cual ocasiona que se refracte ligeramente. Entonces se mueve haciael extremo opuesto de la gota, y se refleja en la cara interna de la misma. Finalmente, vuelve a refractarse cuando sale de la gota de lluvia en forma de luz dispersa. La descomposición en colores es posible porque el índice de refracción de la gota de agua es ligeramente distinto para cada longitud de onda, para cada color del arco iris.
Cuando la luz solar incide sobre las gotas de lluvia,éstas se encargan de producir tal efecto, pero en algunas mucho más que en otras. Los rayos del Sol involucrados con la formación del arco iris salen de las gotas de lluvia con un ángulo de aproximadamente 138 grados respecto de la dirección que llevaban antes de entrar en ellas. Este es el "ángulo del arco iris", descubierto por René Descartes en el año de 1637. Si la luz saliera a 180 grados,entonces regresaría por donde vino. Como el ángulo de salida es de sólo 138 grados, la luz no se refleja exactamente hacia su origen.

Arcoíris primario y arcoíris secundario
A veces, es posible ver también lo que se conoce como arco iris secundario. El arco iris primario, que hemos dado en llamar simplemente "arco iris", es siempre un arco interior y más próximo al observador que el arco irissecundario. Si la luz que incide sobre la gota de agua realiza al menos dos refracciones y tres reflexiones internas podemos deducir su trayectoria. El resultado es la formación de un arco iris secundario de colores invertidos, más débil y que queda por encima del primario. Su debilitamiento se debe a la luz que se refracta y sale al exterior en cada reflexión interna. Los ángulos que forman los rayosincidente y refractado hacia el ojo son mayores en el rayo secundario: 50 º para la luz roja y 54º para la violeta. Vimos que en la formación del primario eran de 42º para la luz roja respecto al observador. El orden de los colores en el arco secundario está invertido debido a la doble reflexión interna. Teóricamente puede haber más de tres reflexiones internas, que darían lugar a cuatro y cinco...