Los arcoiris son un fenómeno meteorológico sorprendente y hermoso causado por la refracción de la luz. Para que se forme un arco iris, el sol debe estar cerca del horizonte, y debe haber una fuerte neblina, niebla o lluvia frente al sol. Un observador parado entre el sol y el arco iris vería un arco de colores de 180 grados que atraviesan el espectro visible de rojo a violeta. En algunos casos, si las condiciones son correctas, se formará un arco iris doble, con un arcoíris pálido en colores invertidos sobre el arcoíris primario, y en otros casos, se ha observado un arco iris completamente circular, generalmente desde el interior de un avión que vuela sobre la Tierra.
Aunque los arcoíris se han observado, escrito y representado en el arte durante siglos, su causa no se entendió hasta que la física comenzó a explorar las propiedades de la luz. Esencialmente, la causa de un arco iris es el reflejo de la luz solar a través de gotas individuales de agua. La luz entra al agua y se refleja desde el lado opuesto de la gota de agua, rebotando a través del punto de entrada. Debido a que el ángulo o la refracción de la luz cambia a medida que rebota, filtra la luz en diferentes colores, que se organizan con rojo en la parte superior y violeta en la parte inferior porque el rojo es la longitud de onda más larga y el violeta es el más corto.
Cuando se forman dobles arcoiris, la luz se refracta dos veces, haciendo que un arco iris más débil se refleje por encima del primario. Potencialmente, también podría formarse un arco iris triple, aunque es extraordinariamente raro. Tan pronto como el agua se disipe lo suficiente o el sol se mueva, el arco iris desaparecerá, porque las condiciones ya no son óptimas para la refracción de la luz a través de las gotas. También es posible que se forme un arco lunar, aunque debido a que los humanos tienen dificultades para distinguir el color en la oscuridad, generalmente aparece en tonos de blanco y gris.
Las personas que buscan arcoiris deben salir cuando el sol está cerca del horizonte y ha habido una fuerte lluvia, o hay una tormenta activa. Si el observador da la espalda al sol y mira en la dirección que está inmediatamente opuesta al sol, puede ver arcoíris si las condiciones son adecuadas, con el vértice del arco ubicado directamente opuesto al sol. En algunos casos, las condiciones de luz son adecuadas para que se forme un arco iris cerca del observador: de lo contrario, el arco iris continuará pareciendo que se aleja del perseguidor hasta que finalmente desaparezca por completo, porque el observador realmente lo atravesó. .