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 également frapper les gouttelettes d'eau selon le bon angle pour produire l'effet arc-en-ciel.
La position de l'arc-en-ciel dans le ciel dépend de la position du soleil et de l'observateur. L’arc-en-ciel sera toujours situé à l’opposé du soleil, et plus le soleil est haut dans le ciel, plus l’arc-en-ciel sera bas. En fait, si le soleil est trop haut dans le ciel, l’arc-en-ciel risque de ne pas être visible du tout.
Les arcs-en-ciel sont de magnifiques phénomènes naturels qui peuvent être appréciés par les personnes de tous âges. Ils rappellent la beauté et la complexité de la nature et sont source d’émerveillement et de fascination pour de nombreuses personnes.