Arco iris - Refração da luz

O arco-íris, também chamado de arco-celeste, é um fenômeno óptico e meteorológico que separa a luz solar em seu espectro (aproximadamente) contínuo1. O espectro relaciona a intensidade de radiação transmitida, absorvida ou refletida em função do comprimento de onda ou da sua frequência.
É um arco multicolorido com o vermelho no seu exterior e o violeta em seu interior; a ordem completa é: vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, anil (ou índigo) e violeta. No entanto, a grande maioria das pessoas consegue discernir apenas seis cores, e o próprio Newton viu apenas cinco cores, e adicionou mais duas apenas para fazer analogia com as sete notas musicais.
A aparência do arco-íris é causada pela dispersão da luz do sol que sofre refração pelas gotas de chuva.
Dispersão é o fenômeno que causa a separação de uma onda em vários componentes espectrais.
A luz do sol é uma onda de luz branca formada por várias cores, ou seja, não é pura. Essa luz sofre uma refração inicial quando penetra na superfície da gota de chuva, dentro da gota ela é refletida (reflexão interna total), e finalmente volta a sofrer refração ao sair da gota. O efeito final é que a luz que entra é refletida em uma grande variedade de ângulos, com a luz mais intensa a um ângulo de cerca de 40–42°, independente do tamanho da gota. A luz azul retorna em um ângulo maior que a luz vermelha, mas devido a reflexão interna total da luz na gota de chuva, a luz vermelha aparece mais alta no céu, e forma a cor mais externa do arco-íris.
O arco-íris não existe, trata-se de uma ilusão de óptica cuja posição aparente depende da posição relativa 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 até o olho do observador. Estas gotas são percebidas como o arco-íris para aquele observador. Sua posição é sempre na direção oposta do sol com relação ao observador, e o interior é uma imagem aumentada do sol, que aparece ligeiramente menos