Come si forma un arcobaleno?

Come si forma un arcobaleno: la spiegazione semplice

La luce solare sembra bianca, ma contiene tutte le lunghezze d’onda visibili. Quando attraversa una goccia d’acqua, ogni colore viene deviato in misura leggermente diversa. Questo fenomeno, chiamato dispersione, separa la luce nei colori dello spettro.

La formazione dell’arcobaleno primario richiede tre passaggi: la luce si rifrange entrando nella goccia, viene riflessa una volta sulla superficie interna e si rifrange di nuovo uscendo. Milioni di gocce inviano verso gli occhi dell’osservatore colori differenti ad angoli leggermente diversi, costruendo l’arco che vediamo nel cielo.

Non basta quindi che stia piovendo. Occorrono contemporaneamente luce diretta e gocce nella posizione giusta: il Sole alle spalle di chi guarda e la pioggia, la nebbia d’acqua o gli spruzzi davanti. L’arcobaleno compare sempre nella parte di cielo opposta al Sole.

Perché l’arcobaleno ha colori diversi

I colori non vengono creati dalla goccia: erano già presenti nella luce bianca del Sole. La goccia funziona in modo simile a un prisma perché il suo indice di rifrazione dipende dalla lunghezza d’onda. Il violetto viene deviato più del rosso, mentre gli altri colori assumono direzioni intermedie.

Nell’arcobaleno primario il rosso si trova sul bordo esterno e il violetto su quello interno. La sequenza tradizionale è rosso, arancione, giallo, verde, blu, indaco e violetto, ma la divisione in sette fasce è una convenzione: lo spettro reale è continuo e comprende moltissime sfumature senza confini netti.

La stessa fisica della luce aiuta a spiegare anche perché il cielo è blu. Nel cielo sereno prevale la diffusione della luce nell’atmosfera; nell’arcobaleno sono invece decisive rifrazione, dispersione e riflessione nelle gocce d’acqua.

Perché ha la forma di un arco

L’arcobaleno non è un oggetto fermo in un punto del paesaggio. È una figura ottica centrata sul punto antisolare, cioè il punto del cielo esattamente opposto al Sole rispetto all’osservatore. Le gocce che inviano luce rossa verso gli occhi si trovano lungo un cono con un angolo di circa 42 gradi attorno a questa direzione.

L’intersezione visiva di quel cono con la cortina di gocce produce un cerchio. Da terra, il suolo e l’orizzonte ne nascondono quasi sempre la parte inferiore, perciò vediamo soltanto un arco. Da un aereo o da un punto molto elevato, se ci sono gocce anche sotto l’osservatore, può apparire il cerchio completo.

L’altezza dell’arco dipende dalla posizione del Sole: quando il Sole è basso, il centro antisolare è più alto e l’arco visibile è grande; quando il Sole sale, l’arco scende verso l’orizzonte. Per questo gli arcobaleni sono spesso più evidenti al mattino o nel tardo pomeriggio.

Ogni persona vede lo stesso arcobaleno

Non esattamente. Due persone vicine osservano gocce differenti e ricevono raggi luminosi lungo geometrie leggermente diverse. Vedono un fenomeno molto simile, ma non la luce proveniente dalle medesime gocce.

Se ci si sposta, cambia anche l’insieme delle gocce che forma l’arco. Ecco perché non è possibile raggiungere la fine dell’arcobaleno: la sua posizione apparente si sposta insieme all’osservatore e non corrisponde a un luogo fisso sul terreno.

Anche fotografare un arcobaleno significa registrare quello visibile dalla posizione dell’obiettivo in quell’istante. Un osservatore posto alcuni metri più in là riceve una combinazione diversa di raggi.

Quando e dove è più facile vederlo

Le condizioni migliori si hanno con il Sole relativamente basso e non coperto alle spalle, mentre davanti cade pioggia illuminata. Una schiarita dopo un rovescio è quindi favorevole, ma non è obbligatorio che piova: possono bastare gli spruzzi di una cascata, la nebulizzazione di una fontana o le piccole gocce di un irrigatore.

Per cercarlo, bisogna voltare le spalle al Sole e guardare verso la zona con gocce sospese. Non si deve fissare direttamente il Sole. Più uniforme è la cortina d’acqua e più scuro è lo sfondo, più l’arco può risultare netto e contrastato.

Le gocce che formano le nuvole sono spesso molto piccole: in nebbia o nube possono produrre un fogbow, un arco largo e quasi bianco perché la diffrazione sfuma i colori.

Che cos’è il doppio arcobaleno

Un secondo arco può comparire all’esterno di quello principale. Si forma quando la luce subisce due riflessioni interne nella goccia invece di una. Poiché lungo questo percorso si perde più luce, l’arcobaleno secondario è più debole.

I suoi colori sono invertiti: il rosso è sul bordo interno e il violetto su quello esterno. Il National Weather Service indica per il rosso un angolo di uscita vicino a 50 gradi, contro circa 42 gradi nell’arco primario. Fra i due archi può apparire una fascia più scura chiamata banda di Alessandro.

In condizioni particolarmente favorevoli si possono intravedere piccoli archi supplementari vicino al bordo interno del primario. Sono dovuti all’interferenza delle onde luminose e mostrano che il modello geometrico dei raggi, pur utilissimo, non descrive da solo ogni dettaglio.

Si può vedere un arcobaleno di notte

Sì. Un arcobaleno prodotto dalla luce della Luna si chiama arcobaleno lunare o moonbow. La fisica è la stessa, ma la luce è molto più debole: a occhio nudo l’arco può sembrare pallido o quasi bianco, mentre una fotografia a lunga esposizione riesce a mostrare meglio i colori.

Servono una Luna molto luminosa e bassa, un cielo abbastanza scuro e gocce d’acqua dalla parte opposta. Sono condizioni meno comuni rispetto a quelle diurne, perciò il fenomeno è raro.

Un alone intorno alla Luna non è necessariamente un arcobaleno lunare. Gli aloni sono spesso prodotti dalla rifrazione nei cristalli di ghiaccio delle nubi alte e hanno una geometria diversa.

Arcobaleno, fulmine e pioggia: fenomeni diversi

L’arcobaleno è un fenomeno ottico: non genera suoni, cariche elettriche o precipitazioni. Può comparire durante o subito dopo un rovescio soltanto perché in quel momento coesistono gocce d’acqua e luce solare diretta.

Il fulmine, invece, è una scarica elettrica nell’atmosfera. I due fenomeni possono essere osservati nello stesso sistema temporalesco, ma hanno cause fisiche differenti.

Non ogni nube di pioggia produce un arcobaleno visibile: se il Sole è coperto, troppo alto o dalla parte sbagliata rispetto all’osservatore, la luce non raggiunge gli occhi con la geometria necessaria.

Domande frequenti

Quali sono i tre fenomeni che formano l’arcobaleno? Rifrazione, dispersione dei colori e riflessione interna della luce nelle gocce d’acqua.

Perché il rosso è all’esterno? Nel passaggio attraverso l’acqua il rosso viene deviato meno del violetto e raggiunge l’osservatore con un angolo diverso.

L’arcobaleno è davvero un cerchio? Sì, la figura completa è circolare; da terra l’orizzonte ne nasconde normalmente la parte inferiore.

Perché non si può arrivare alla sua fine? Perché non si trova in un luogo fisso: è determinato dalla posizione relativa di Sole, gocce e osservatore.

Può formarsi senza pioggia? Sì. Sono sufficienti gocce sospese, come quelle prodotte da cascate, fontane, nebbia o irrigatori.

Perché il secondo arcobaleno ha i colori al contrario? Perché la luce viene riflessa due volte dentro la goccia e ne esce secondo una geometria differente.

Fonti e aggiornamento

Scheda aggiornata il 9 settembre 2026. La spiegazione del percorso della luce, degli angoli del primo e del secondo arco e della geometria circolare è stata verificata sulle risorse educative e meteorologiche di NOAA/NESDIS e del National Weather Service.

Le informazioni sulle condizioni di osservazione, sullo spettro continuo, sui fogbow, sugli arcobaleni lunari e sulla banda di Alessandro sono state confrontate con il materiale divulgativo del Met Office britannico e del Center for Science Education di UCAR.

La fotografia mostra un arcobaleno dopo un rovescio ed è stata realizzata nel novembre 1991 dal comandante John Bortniak del NOAA Corps. È un’opera del governo federale statunitense pubblicata nel pubblico dominio; l’immagine è stata ridimensionata per il web.

Casi particolari

• →L’arcobaleno si vede nella direzione opposta al Sole: luce alle spalle e gocce davanti.
• →Non bisogna mai fissare direttamente il Sole mentre si cerca l’arco.
• →Il rosso si trova all’esterno dell’arcobaleno primario e il violetto all’interno.
• →L’arco secondario è più debole e ha i colori invertiti perché la luce subisce due riflessioni interne.
• →Il fenomeno può nascere anche negli spruzzi di cascate, fontane o irrigatori, senza una vera pioggia.
• →Ogni osservatore riceve luce da gocce differenti: l’arcobaleno non occupa un luogo fisso e non ha una fine raggiungibile.