Le principe de base de la formation des arcs-en-ciel est le processus de réfraction et de dispersion de la lumière. Lorsque la lumière du soleil frappe une gouttelette d’eau, elle est réfractée ou courbée lorsqu’elle pénètre dans la gouttelette. Les différentes couleurs de lumière sont réfractées sous différents angles, la lumière violette étant la plus réfractée et la lumière rouge étant la moins réfractée.
Lorsque la lumière traverse la gouttelette d’eau, elle est également dispersée ou séparée en ses différentes couleurs. En effet, la vitesse de la lumière est différente selon les couleurs, la lumière violette se déplaçant plus lentement que la lumière rouge. Les différentes couleurs de lumière sont ainsi séparées lorsqu’elles traversent la gouttelette d’eau.
Après avoir traversé la gouttelette d’eau, les différentes couleurs de lumière sont à nouveau réfractées lorsqu’elles sortent de la gouttelette. Cette fois, la lumière est réfractée de sorte que la lumière violette soit plus courbée que la lumière rouge, ce qui donne l'arc arc-en-ciel familier avec du rouge sur le côté extérieur de l'arc et du violet sur le côté intérieur.
Pour qu’un arc-en-ciel soit visible, le soleil doit être derrière l’observateur et les gouttelettes d’eau doivent être devant l’observateur. Les rayons du soleil doivent traverser les gouttelettes d'eau selon un certain angle pour créer l'arc-en-ciel. C’est pourquoi on voit souvent des arcs-en-ciel dans le ciel face au soleil les jours de pluie.
La taille de l’arc-en-ciel dépend de la taille des gouttelettes d’eau. Les gouttelettes d’eau plus petites produisent des arcs-en-ciel plus grands, tandis que les gouttelettes d’eau plus grosses produisent des arcs-en-ciel plus petits. C’est pourquoi les arcs-en-ciel peuvent être vus dans différentes tailles, depuis les petits arcs près des cascades jusqu’aux grands arcs dans le ciel.
Les arcs-en-ciel sont un phénomène naturel magnifique et fascinant qui peut être apprécié par les personnes de tous âges. Ils rappellent la beauté du monde qui nous entoure et le pouvoir de la lumière et de l’eau.