Immagina un cono che abbia il vertice in uno dei tuoi occhi, l'asse diretto verso il sole e l'angolo di apertura adatto (poi ti dirò quale): Una parte di questo cono sprofonderà nel terreno, mentre un'altra si alzerà verso il cielo, fino a raggiungere le gocce d'acqua da cui ha origine l'arcobaleno. Queste gocce formano una specie di schermo verticale sul quale il cono, proiettandosi, disegna un arco di cerchio, che appunto è la forma dell'arcobaleno.
Se tu lo vedi da un aereo, o perfino da un'auto in movimento, l'arcobaleno sembra muoversi assieme a te.
A volte l'arcobaleno è doppio, nel senso che ci sono due archi uno dentro l'altro.
Quando la luce del sole attraversa le gocce d'acqua, viene deviata per effetto della rifrazione. L'angolo di deviazione è la metà dell'angolo di ampiezza del cono di cui parlavo prima.
Dato che la luce è bianca, contiene tutti i colori visibili e ogni colore viene deviato in modo leggermente diverso dagli altri.
Questa differenza corrisponde a dei coni visuali di angolo leggermente maggiore via via che si passa da un colore che viede deviato poco ad un colore che viene deviato di più.
Una parte della luce che entra nella goccia non riesce a passare dall'altra parte, ma viene riflessa. Questa luce riflessa può poi uscire dalla goccia, andando in una direzione quasi opposta a quella da cui è arrivata; oppure può subire un'altra riflessione, e quindi uscirà dalla goccia con un angolo di deviazione maggiore di quella che non ha avuto riflessioni.
In questo caso, se la parte di luce riflessa dalle gocce è abbastanza alta, si può riuscire a vedere un secondo arcobaleno attorno al primo.
In teoria potrebbero esserci N arcobaleni concentrici, ma l'acqua non è abbastanza riflettente per questo. E se lo fosse, comincerebbero a sparire gli arcobaleni più piccoli.
La forma della terra non c'entra. L'arcobaleno sarebbe un arco di cerchio anche se la terra fosse un cubo. Però in questo caso, se fossimo in cima ad uno spigolo, potremmo forse riuscire a vedere tutto il cerchio e non solo un arco.