La maggior parte di noi conosce l’arcobaleno primario a sette colori ma ce ne sono molti altri tipi, meno noti e proprio per questo sorprendenti, ma che sono anch’essi fenomeni del tutto naturali. L’arcobaleno primario, per esempio, è spesso accompagnato da un arcobaleno più ampio posto poco sopra, più attenuato. Si tratta dell’arcobaleno secondario che presenta la disposizione dei colori invertita, dal violetto al rosso e non dal rosso al violetto. Si forma per rifrazione di un raggio che incide su una goccia d’acqua sferica ma che, a differenza dell’arcobaleno primario, subisce due riflessioni al suo interno. Tra l’arcobaleno primario e quello secondario c’è una fascia scura detta banda di Alessandro, dal filosofo greco che la descrisse per primo. In questa fascia le gocce di pioggia non creano rifrazione o riflessione e all’osservatore non viene trasmesso alcun raggio luminoso.

Gli archi soprannumerari appaiono come archi o bande di colore supplementari, blu e viola, adiacenti alla parte più esterna dell’arcobaleno principale, che si alternano a eco, fino a svanire. Sono più deboli dell’arcobaleno primario e possono essere difficili da distinguere se non si osserva con attenzione. Si formano per interferenza tra i raggi di luce all’interno delle gocce di pioggia, che creano bande di colore aggiuntive a causa della natura ondulatoria della luce.


Durante l’apparizione dell’arcobaleno si possono formare i raggi dell’arcobaleno o anticrepuscolari. Sono fasci di luce che si irradiano dal centro dell’arcobaleno e si estendono verso l’esterno. Si aprono a ventaglio ma in realtà sono paralleli tra loro. L’illusione è la stessa che si ha guardando una foto di binari del treno ripresi dal basso.



Un fenomeno particolare avviene in condizioni di nebbia: l’arcobaleno bianco o fogbow, che si verifica quando le micro goccioline che formano la nebbia hanno la stessa dimensione della lunghezza d’onda della luce e quindi, se ne vengono colpite, la diffonderanno senza presentare colorazioni ma creando solo bande bianche. Di notte, se c’è nebbia, possiamo crearne uno noi stessi usando una torcia puntata verso di noi da un punto alle nostre spalle. Oltre a osservare l'arco bianco potremo anche variarne l’altezza, alzando o abbassando la torcia.



La prossima volta che vedrete un arcobaleno, provate a fare attenzione anche a ciò che non vi aspettate. È così che sono riuscita a osservare il rarissimo twinnedbow o arcobaleno gemello. Ero a Longarone (BL) e, guardando verso la diga del Vajont, ho notato la formazione di un arcobaleno particolare e insolito: un vero e proprio doppio arcobaleno, perché i sette colori si ripetevano due volte. Questo raro fenomeno ottico si verifica quando due arcobaleni si sovrappongono parzialmente, creando un arco che appare come due archi distinti e sovrapposti, come fossero “gemelli”. La loro genesi non è ancora chiara. Si suppone che si generino da una miscela di goccioline di acqua e cristalli di ghiaccio oppure che si tratti di goccioline che in caduta oscillano tra una forma piatta e una forma allungata.

Anche la Luna di notte può formare arcobaleni. Detti moonbows, sono rarissimi da osservare perché, oltre alla pioggia, la loro formazione richiede come ulteriore condizione che il nostro satellite garantisca una luminosità sufficiente, quindi sia in una fase prossima al plenilunio. Tuttavia, poiché la luce lunare è molto più debole di quella del Sole, i moonbows appaiono molto più pallidi e sfumati dei loro omologhi diurni.



Di contro, può capitare che siano fotografati riflessi o effetti ottici che vengono scambiati per arcobaleni. È il caso della foto qui in alto, che sembra ritrarre un arcobaleno notturno. La montagna illuminata indica che la Luna, in prossimità del plenilunio, era alle spalle del fotografo, ma un’attenta analisi suggerisce che si tratta di un effetto dell’ottica dell’obiettivo, poiché i colori dell’arcobaleno sono invertiti.

Naturalmente, l’altezza e la curvatura dell’arcobaleno varieranno in base all’altezza dell’osservatore e all’altezza del Sole. L’altezza dell’astro a mezzogiorno crea arcobaleni radenti al suolo. Ma cosa succede quando il Sole è prossimo all’orizzonte? Al tramonto o all’alba l’arco si manifesta con l’altezza massima e si verificano alcune varianti nella sua colorazione: dell’intero spettro rifratto rimarrà solo la componente rossa, pertanto avremo il redbow o arcobaleno rosso.

Un tipo di immagine che circola spesso sulla Rete e che viene presentata come un arcobaleno è ripresa dall’oblò di un aereo e ritrae il mare coperto da ampie bande colorate In realtà si tratta di un effetto che si crea fotografando il riflesso della luce del Sole sul mare, interponendo un filtro polarizzatore tra il finestrino dell’aereo e la fotocamera. I finestrini degli aerei sono molto spessi e la luce che li attraversa subisce una birifrangenza, cioè viene rifratta due volte. Ecco quindi un mix perfetto per ottenere un effetto suggestivo sfruttando le leggi della riflessione, rifrazione e della polarizzazione, ma che non ha nulla a che vedere con l’arcobaleno.