Les arcs-en-ciel sont le fruit de la rencontre entre la pluie et les rayons du soleil. Mais encore? D’abord, les couleurs reflètent les différentes longueurs d’onde de la lumière. C’est lorsqu’il pleut que le phénomène de la diffraction se produit: les gouttes d’eau réfléchissent la lumière solaire. Plus concrètement, les différentes composantes du rayon sont déviées et suivent des angles distincts. Contrairement à ce que l’on peut croire, ce sont beaucoup plus que sept couleurs qui le composent, puisqu’un arc-en-ciel constitue un continuum complet de couleurs allant du rouge au violet. D’ailleurs, leur intensité dépend de la grosseur des gouttes de pluie.

Ben que l’on ne distingue qu’un demi-cercle, les arcs-en-ciel sont en fait ronds ! Une goutte de pluie est de forme sphérique et conséquemment, son effet sur la lumière est symétrique sur un axe qui passe par le centre de la goutte et de la source de lumière. Par exemple, la lumière rouge est réfléchie suivant un angle 42,4° entre le soleil, la goutte et l’œil.  

La raison pour laquelle nous ne pouvons apercevoir le cercle complet est simple: la Terre nous cache. Une plus grande portion de l’arc-en-ciel est donc visible à mesure que le soleil s’approche de l’horizon. Pour voir le cercle en entier, on peut monter en avion ou au sommet d’une montagne.