Un arc-en-ciel est un phénomène optique et météorologique qui est causé à la fois par la réflexion et la réfraction de la lumière des gouttelettes d'eau dans l'atmosphère terrestre, ce qui fait apparaître un spectre de lumière dans le ciel.
Il prend la forme d'un arc multicolore.
Les arcs-en-ciel causés par la lumière du soleil apparaissent toujours dans la partie du ciel directement opposée au soleil.
Tous les arcs-en-ciel sont des cercles complets, cependant, l'observateur moyen ne voit qu'approximativement la moitié supérieure de l'arc, les gouttelettes illuminées au-dessus de l'horizon depuis la ligne de visée de l'observateur.
Dans un arc-en-ciel primaire, l'arc apparaît en rouge sur la partie extérieure et en violet sur la partie intérieure.
Cet arc-en-ciel est causé par la réfraction de la lumière (pliée) lorsqu'elle pénètre dans une goutte d'eau, puis se reflète à l'intérieur sur le dos de la goutte et se réfracte à nouveau lorsqu'elle en sort.dans un double arc-en-ciel, un deuxième arc est vu à l'extérieur de l'arc primaire, et l'ordre de ses couleurs est inversé, le rouge étant tourné vers l'autre, dans les deux arcs-en-ciel.
Ce second arc-en-ciel est causé par la lumière qui se reflète deux fois à l'intérieur des gouttelettes d'eau.