El principio básico detrás de la formación del arco iris es el proceso de refracción y dispersión de la luz. Cuando la luz del sol incide sobre una gota de agua, se refracta o se dobla cuando entra en la gota. Los diferentes colores de la luz se refractan en diferentes ángulos, siendo la luz violeta la que se refracta más y la luz roja la que menos.
A medida que la luz pasa a través de la gota de agua, también se dispersa o se separa en sus diferentes colores. Esto se debe a que la velocidad de la luz es diferente para los diferentes colores, y la luz violeta viaja más lentamente que la luz roja. Los diferentes colores de la luz se separan así a medida que pasan a través de la gota de agua.
Después de pasar a través de la gota de agua, los diferentes colores de luz se refractan nuevamente al salir de la gota. Esta vez, la luz se refracta de modo que la luz violeta se desvía más que la luz roja, lo que da como resultado el familiar arco iris con rojo en el lado exterior del arco y violeta en el lado interior.
Para que un arco iris sea visible, el sol debe estar detrás del observador y las gotas de agua deben estar delante del observador. Los rayos del sol también deben incidir sobre las gotas de agua en un ángulo específico para producir el efecto arcoíris.
Vale la pena señalar que los arcoíris no son objetos que se puedan tocar o con los que se pueda interactuar físicamente. Son ilusiones ópticas creadas por la interacción de la luz y las gotas de agua, y su apariencia depende de la perspectiva del espectador. La posición del sol y las gotas de agua en relación con el observador son cruciales para ver un arco iris.
