Curcubeul este un fenomen optic și meteorologic atmosferic care se manifestă prin apariția pe cer a unui spectru de forma unui arc colorat atunci când lumina soarelui se refractă în picăturile de apă din atmosferă. De cele mai multe ori curcubeul se observă după ploaie, când soarele este apropiat de orizont.
În condiții bune de lumină, în fața peretelui de ploaie, un curcubeu secundar este vizibil deasupra curcubeului principal. Acesta este mai slab din cauza dublei reflexii a luminii în picăturile de apă și are o secvență de culori opusă.
Există mai multe fenomene fizice care stau la baza producerii curcubeului sau care îl pot influența:
Tensiunea superficială face ca picăturile de apă, mai ales cele foarte mici, să fie aproape perfect sferice.
Refracția și reflexia luminii explică de ce lumina curcubeului are altă direcție decât lumina de la soare.
Dispersia luminii, adică dependența indicelui de refracție al apei de lungimea de undă a luminii, explică de ce curcubeiele sunt colorate și nu doar albe.
Difracția luminii devine semnificativă atunci când picăturile de apă sunt extrem de mici, de ordinul micronilor, deci comparabile cu lungimea de undă (aproximativ 0,5 μm). În acest caz culorile curcubeului se estompează.
Dacă picăturile sunt mari și nu se află într-un echilibru care să le asigure forma sferică, efectul de curcubeu fie este redus, fie nu apare.
