Arco iris primario
(Sección 3.2.3.5.1)Se trata de un arco coloreado que aparece sobre una “pantalla” de gotas de agua al recibir la luz procedente de una fuente de luz brillante (el sol o la luna). Una pantalla gruesa de gotas de lluvia generará colores más vívidos que una cortina delgada con menos gotas. Si la pantalla de gotas solo está presente en parte del arco, solamente se verá el fragmento del mismo correspondiente a esta parte.
El tamaño de las gotas o gotitas determina la presencia y la anchura de las bandas de cada color. No es frecuente distinguir todos los denominados “colores del arco iris” (rojo, naranja, amarillo, verde, azul, índigo y violeta). Cuando el sol está próximo al horizonte, el polvo puede generar un arco iris rojo, debido a que los aerosoles dispersan preferentemente la luz azul y la verde, cuya longitud de onda es más corta.
Los arcos iris se observan en la parte del cielo opuesta a la fuente de luz (el sol o la luna) y siempre aparecen centrados en un punto que, para el observador, es directamente opuesto a la fuente de luz, es decir, en el extremo de una línea imaginaria procedente de la fuente de luz, que pasa por donde está el observador y está dirigida normalmente hacia el suelo. Este punto se conoce como punto antisolar cuando el sol es la fuente de luz y punto antilunar cuando la luz procede de la luna. En cualquier caso, el color violeta siempre aparece en el interior del arco (radio de 40°) y el rojo, en el exterior (radio de 42°). El cielo es más oscuro en la parte exterior del arco que en la interior, lo que crea un fenómeno denominado banda oscura de Alejandro.
La porción de arco visible para el observador también depende de la elevación de la fuente de luz. Sobre terreno llano, el arco iris primario puede formar casi un semicírculo en momentos próximos a la salida y la puesta del sol (o de la luna). A medida que el sol o la luna se elevan, el centro del arco, es decir, del arco iris primario, desciende por debajo del horizonte. Cuando la fuente de luz presenta una elevación de aproximadamente 40°, el arco del arco iris primario (con un radio de 42°) prácticamente se posa sobre el horizonte y solo su parte superior es visible en el cielo. Si el sol o la luna se elevan por encima de los 42°, el arco iris primario queda por debajo del horizonte.
Desde lugares especiales elevados, como una colina, el observador puede ver arcos iris mayores que un semicírculo. Desde un lugar excepcional muy alto, como una aeronave, es posible observar un arco iris que forme casi un círculo o, incluso, un anillo completo.
En circunstancias sumamente excepcionales, es decir cuando coexisten gotas de agua de diferentes tamaños, el arco primario parece dividirse en dos arcos equivalentes, que reciben la denominación de “arcos gemelos o hermanados”. El arco interior no guarda ningún parecido con un arco iris supernumerario.
