Arco-íris (também chamado arco-celeste, arco da aliança, arco da chuva, arco-da-velha)
é um fenômeno óptico e meteorológico que
separa a luz do sol em seu espectro (aproximadamente)
contínuo quando o sol brilha sobre gotas de chuva.
É um arco multicolorido com o vermelho no seu exterior e o violeta em seu
interior; a ordem completa é vermelha, laranja, amarelo, verde, azul, anil (ou índigo)
e violeta. No entanto, a grande maioria das pessoas consegue
discernir apenas seis cores, e o próprio Newton viu apenas cinco cores, e
adicionou mais duas apenas para fazer analogia com as sete notas musicais.
Para ajudar a lembrar da sequência de
cores do arco-íris, usa-se a mnemônica: «Vermelho lá vai violeta», em que l, a,v, a,i
representam a sequência laranja, amarelo,verde, azul, índigo.
Na língua inglesa é usada à mnemônica roygbiv.
O efeito do arco-íris pode ser observado sempre que existirem
gotas de água no ar e a luz do sol estiver brilhando
acima do observador em uma baixa altitude ou ângulo.
O mais espetacular arco-íris aparece quando metade do céu ainda está escuro com nuvens de chuva e o observador está em um
local com céu claro. Outro local propício à apreciação do arco-íris é perto de cachoeiras.
A aparência
do arco-íris é causada pela dispersão da luz do sol que sofre refração pelas
(aproximadamente esféricas) gotas de chuva.
A luz sofre uma refração inicial quando
penetra na superfície da gota de chuva, dentro da gota ela é refletida
(reflexão interna total), e finalmente volta a sofrer refração ao sair da gota.
O efeito final é que a luz que entra é refletida em uma grande variedade de ângulos,
com a luz mais intensa a um ângulo de cerca de 40–42°, independente do tamanho
da gota. Desde que a água das gotas de chuva é dispersiva, a grau que a luz
solar retorna depende do comprimento de onda e da frequência, principalmente. 
A luz azul retorna em um ângulo maior que a luz
vermelha, mas devido à reflexão interna total da luz na gota de chuva, a luz
vermelha aparece mais alta no céu, e forma a cor mais externa do arco-íris.
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