O fenômeno óptico denominado halo solar é caracterizado pelo aparecimento de um anel de luz em torno do sol, com cores semelhantes às do arco-íris. Ele ocorre na troposfera terrestre a uma altura de aproximadamente 15 quilômetros.
A formação do halo solar baseia-se no fenômeno da decomposição da luz branca: quando a luz passa de um meio para outro, ela refrata, ou seja, muda sua velocidade de propagação. Essa mudança causa a decomposição da luz branca em raios de luz monocromáticos. Cada raio possui uma cor diferente e, juntos, formam o conjunto de sete cores que compõe o arco-íris. Observe na figura a seguir a decomposição da luz branca após atravessar um prisma de vidro:
A figura mostra a decomposição da luz branca nas cores do arco-íris após atravessar um prisma de vidro
O mesmo que ocorre com a luz ao atravessar o prisma ocorre com a luz do sol ao atravessar as partículas de gelo presentes nas nuvens. Quando a luz atravessa esses pequenos cristais de gelo, ela muda de velocidade e sofre refração e reflexão várias vezes, decompondo a luz branca. O formato circular do halo deve-se à estrutura hexagonal dos cristais de gelo na atmosfera.
Esse mesmo círculo de luz também pode formar-se ao redor da lua, recebendo o nome de halo lunar. O motivo de sua formação é o mesmo que o do halo solar, porém, a visualização das cores escuras fica prejudicada em virtude da cor do céu durante a noite. Mas as cores claras podem ser vistas com facilidade.
Durante o halo lunar, conseguimos ver nitidamente apenas as cores mais claras
