Arcobaleno

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Un arcobaleno sopra Bristol.

L'arcobaleno è un fenomeno ottico e meteorologico che produce uno spettro (quasi) continuo di luce nel cielo quando il Sole si riflette sulle gocce rimaste in sospensione dopo un temporale, presso una cascata o una fontana.

Visivamente è un arco multicolore, rosso sull'esterno e viola sulla parte interna; la sequenza completa è rosso, arancione, giallo, verde, azzurro, indaco e violetto. Esso è la conseguenza della dispersione e dalla rifrazione della luce solare contro le pareti delle gocce stesse.

In rari casi, un arcobaleno lunare, o notturno, può essere visto nelle notti di forte luce lunare. Ma, dato che la percezione umana dei colori in condizioni di poca luminosità è scarsa, gli arcobaleni lunari sono percepiti come bianchi.

Arcobaleno secondario

A volte, esterno al primo, è visibile un secondo arcobaleno, l'arcobaleno secondario. Quest'ultimo è formato dalla doppia riflessione della luce all'interno della gocciolina di pioggia. L'arcobaleno secondario ha la serie di colori invertita rispetto al primario (i rossi adiacenti ed i violetti contrapposti), è largo il doppio ed è luminoso circa la metà, a causa dell'indebolimento della luce dopo la seconda riflessione interna.

Lo schema a lato mostra la formazione dell'arcobaleno primario e secondario:
A destra (7) la formazione dell'arcobaleno primario, il raggio di luce bianca (6) subisce una rifrazione (4) sulla superficie della gocciolina sferica (1) in sospensione (12), poi una riflessione interna (2) infine esce dalla gocciolina formando l'arcobaleno primario (3).
A sinistra (8) il raggio di luce bianca (6) dopo la rifrazione (4) subisce una doppia riflessione (2) generando l'arcobaleno secondario (5).
Ancora più raramente si può formare un terzo e perfino un quarto arcobaleno.

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Cenni storici sugli studi sull'arcobaleno

Il filosofo greco Alessandro di Afrodisia nel II-III secolo descrive con cura il fenomeno che si verifica quando si hanno due archi di arcobaleno: la zona di cielo al di sotto dell'arco principale, l'inferiore, appare più luminosa di quella al di sopra.

Nella prima metà del XIII secolo Ruggero Bacone misura l'angolo tra la loce incidente del Sole e la luce diffusa dai due archi ottenendo 138° e 130°.

Nel XIV secolo Teodorico di Freiberg ipotizza che il fenomeno dipenda dalla riflessione della luce solare e conduce esperimenti sopra bocce sferiche riempite d'acqua.

Esperimenti simili e una spiegazione convincente vengono presentati da Kamal al Farisi.

Marcantonio de Dominis pubblica nel 1611 l'opera Tractatus de radiis visus et lucis in vitris, perspectivis et iride sul telescopio e sull'arcobaleno: di questo da una spiegazione convincente. Egli dichiara anche di aver condotto esperimenti simili a quelli di Teodorico di Freiberg, ma è fondato il sospetto che conoscesse antiche opere sull'argomento.

Cartesio, a partire dalle leggi di rifrazione che portano il suo nome, presenta Les Météores del 1637 una spiegazione simile a quella di de Dominis senza citarlo, forse per non incorrere nella disubbidienza alla Damnatio memoriae pronunciata dalla Chiesa nei confronti dell'ex arcivescovo dalmata.

Isaac Newton riprende l'argomento nella sua opera Optics dando credito a de Dominis di aver spiegato il fenomeno per primo e in autonomia.

Arcobaleni in mitologia e religione

L' arcobaleno ha avuto un posto nelle leggende dovuto alla sua bellezza e alla difficoltà nello spiegare il fenomeno, anche dopo gli studi antichi e prima che Galileo studiasse le proprietà della luce.

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Arcobaleno categoria:Meteorologia

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