L'arcobaleno
Per capire questo interessante fenomeno della natura, legato alle piccole goccioline d'acqua che rimangono sospese in cielo dopo un temporale, è indispensabile avere un minimo di conoscenza della composizione della luce che proviene dal Sole.
La luce è formata da particolari onde che hanno la caratteristica di avere una piccolissima lunghezza d'onda, che si misura con una speciale unità che prende il nome di angstrom, che corrisponde ad un metro diviso in ben 10 milioni di parti.
La lunghezza d'onda della luce solare va da 4000 a 7000 angstrom.
Al di sotto dei 4000 angstrom si hanno i raggi ultravioletti; al di sopra dei 7000 angstrom si hanno i raggi infrarossi.
Nell'intervallo compreso tra i 4000 e i 7000 angstrom, si trovano le onde luminose responsabili delle sensazioni visive dei sette colori che formano quello che si chiama lo spettro della luce .
Questo spettro va dal colore rosso al violetto, passando nell'ordine, da arancione, giallo, verde, blu e indaco.
La luce che vediamo è data dalla composizione di questi sette colori.
Tutti i colori che noi osserviamo si originano quindi dalla luce.
L'azzurro brillante del cielo, i rossi e i gialli del tramonto e dell'alba sono dovuti al fatto che la luce proveniente dal Sole si scompone nei differenti colori che la compongono.
Il grande Newton, con i suoi esperimenti con il prisma ha dimostrato che la luce bianca è costituita in realtà dall'unione di tutti i colori, cioè il bianco è la somma di tutti gli altri colori.
La luce che proviene dal Sole è bianca, ma in alcune situazioni i colori che la compongono possono essere scomposti come nel caso della formazione dell' arcobaleno.
Il fenomeno della dispersione della luce spiega il formarsi dell'arcobaleno dopo un temporale.
La luce attraversando le gocce d'acqua sospese nell'atmosfera, viene scomposta nei suoi sette colori e da origine all'arcobaleno che si può osservare solo volgendo le spalle al Sole.
Questo perché le goccioline d'acqua che rimangono sospese nell'aria dopo la pioggia si comportano come tanti piccoli prismi naturali. Ciascuna gocciolina scompone la luce solare bianca in un minuscolo spettro. Osservando le goccioline, più in alto si vedono solo i rossi. Quindi la parte superiore dell'arcobaleno è sempre una striscia di colore rosso. Al di sotto ci sono gli altri sei colori dello spettro visibile.
Perché l'arcobaleno assume la forma di un arco?
Già sei secoli fa un monaco tedesco, Teodorico di Freiberg, ha cercato di dare una risposta a questa domanda, utilizzando per i suoi esperimenti, bocce di vetro piene d'acqua.
Innanzitutto il Sole deve essere sempre alle spalle dell'osservatore.
Inoltre, benché la luce colpisca la goccia in tanti punti diversi, il massimo dell'intensità luminosa per i raggi uscenti e diretti verso l'osservatore, si ottiene quando l'angolo con i raggi provenienti dal Sole è di 42 gradi.
In realtà poco meno di 42 gradi per il violetto e poco più di 42 gradi per il rosso.
Questo spiega perché il colore rosso occupa sempre la parte più alta della striscia dell'arcobaleno.
Per ragioni di simmetria poi, la luce giunge all'osservatore principalmente da goccioline che si trovano su di un arco circolare, lungo dei punti dove i raggi solari e i raggi riflessi formano l'angolo voluto.
L'osservatore si trova sull'asse della circonferenza e se si sposta ha la netta sensazione che l'arcobaleno si muove con lui mantenendo sempre identica forma e posizione.
Non si può invece, definire la distanza tra osservatore ed arcobaleno, le goccioline possono essere a pochi metri o a chilometri di distanza, non importa, purché soddisfino il requisito dei 42 gradi di angolo.
Questo spiega perché non si forma l'arcobaleno al termine di ogni temporale ma è un fenomeno piuttosto raro da osservare e questo ne amplifica il fascino!
