Al mirar el arcoíris, lo que nos llama la atención además de sus colores, es su forma curva que nunca se sabe bien donde empieza y donde termina y que pareciera tener forma tridimencional en el cielo.
¿Cuál es el fenómeno que produce el arcoiris?
Si bien todos hemos contemplado los arcoiris en varias oportunidades, se trata de un fenómeno raro. Para que aparezca uno en el cielo, se tienen que dar varias condiciones.
Primero será necesario que ocurra la contradicción de un día lluvioso y soleado al mismo tiempo. En esas condiciones, las gotas de agua actúan como un prisma, de tal forma que cuando un rayo de sol las alcanza, la luz simplemente pasará o, rebotará en la superficie para dispersar la luz blanca en los siete colores visibles que componen cada arco del arcoíris. Y la luz también se refleja, de modo que esos colores se recuperan.
En síntesis, la refracción es el fenómeno por el cual todos los colores de la luz del sol terminan separándose cuando alcanza las gotas de agua, y luego podemos apreciar todos los colores del arco iris.
Arcoiris, más que un medio círculo
Los arcoiris son más que el medio círculo que solemos ver en el cielo. Sólo lo vemos así por la ausencia de señales a la distancia, pero se trata de círculos completos.
No nos es posible apreciar un arco iris circular desde la superficie de la Tierra porque el horizonte se interpone en nuestro visual cortando su mitad inferior.
La geometría de la reflexión es tal que todas las gotas que reflejan la luz del arco iris hacia nosotros se encuentran en un cono con los ojos en la punta. Pero, en las alturas, como por ejemplo a bordo de un avión, es posible observarlo. Si volamos lo suficientemente alto, sin ninguna perturbación, podríamos ver el arcoíris completo en todo su esplendor.
Un arcoiris para cada persona
No todos vemos el arcoiris por igual, incluso si cambiamos de posición, también será diferente para nosotros. Esto ocurre porque cambia la luz que nos llega de otras gotas de agua.
Además, cada color tiene una longitud de onda diferente. Por ejemplo, la luz violeta tiene una longitud de onda mucho más corta que la luz roja. Cuanto más corta es la longitud de onda del color, más cambia de dirección. Por ello, la luz violeta cambia de dirección más que la luz verde. Y la luz amarilla cambia de dirección más que la luz roja.
El círculo o semicírculo que podemos apreciar toma esa forma por los ángulos de desviación que toma la luz al refractarse en las gotas suspendidas. Este ángulo es de unos 40-42 grados con respecto a la trayectoria original de la luz del sol.
Conclusión
Los arcoíris son círculos y las gotas de lluvia destellan los rayos del arco iris en un ángulo de 42 grados desde el punto directamente opuesto al sol. Así, todas las gotas que producen destellos de arco iris están en la superficie de un cono con la punta en tu ojo.
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