¿Cómo se forma un arco iris?

¿Cómo se forma un arco iris?

Muchos de nosotros no prestamos nada de atención a muchas de las pequeñas maravillas diarias del mundo que nos rodea - que por una parte son realmente espectaculares - pero la verdad es que... no nos han enseñado a verlas y valorarlas!

“muchos de nosotros hemos mirado un arco iris, pero son escasos aquellos que lo han visto realmente. Las mitologías antiguas los llamaban arcos de los dioses, puentes entre las moradas de los mortales y las de los dioses.”

Walter Lewin.

Un arco iris es un conjunto de colores formados en círculos homocéntricos.

No es un espejismo. Es el resultado de la interacción de la luz del sol real con las gotas de lluvia reales y con tus ojos reales.

Ahora  vamos a ver como se forma…

Antes de todo, hagamos primero un recorrido histórico. Isaac Newton fue el primero que dio una explicación verdaderamente convincente, en su obra "Opticks" por 1704. Primero demostró que la luz blanca, está compuesta por todos los colores y eso lo consiguió utilizando un prisma de cristal, de forma triangular. La separó en sus distintos componentes osea lo que llamamos hoy, “espectro visual”.

Vamos a profundizar ahora… en una gota de lluvia.

En primer lugar, los requisitos necesarios son cuatro: que haya llovido, que haya humedad creada por gotas flotando en el aire,  la presencia del sol que esté detrás de nuestra espalda y claro… nuestros ojos.

Miremos arriba, la línea negra. Ella, es el haz de luz proveniente del sol (en la lengua de física se llama haz incidente). Entra dentro de la gota y se refracta (cambia de dirección)… se descompone en todos los colores (de azul hasta el rojo), luego llega a la parte trasera de la gota donde se refleja, y luego se mueve hacia delante y sale de la parte de delante de la gota, dando este maravilloso espectáculo que se llama “arco iris”. Ese proceso se realiza en todas las gotas, y nosotros… lo disfrutamos.

Como podéis ver, la primera refracción separa los colores que contiene el rayo de luz y la segunda refracción incrementa aún más esta separación…

La gota suspendida en el aire, actúa como si fuera un prisma…

¿Y porque el arco iris tiene la forma de circulo y no la forma de un triangulo, rectángulo o de cualquiera figura?

La razón es muy simple. Porque ello que vemos en el cielo, constituye una parte de un círculo completo, ya que la gota de la lluvia tiene la forma de círculo. El resto que no vemos, no pertenece al espectro visible, es decir son colores que el cerebro humano no percibe y por eso se ven.

Estoy seguro de que nadie de vosotros observó un segundo arco iris que se encuentra arriba orgulloso, pero tenue y débil… Bueno vamos a ver el porqué: Hay casos en los cuales, los haces de la luz no siguen la ruta mencionada arriba sino... la siguiente…!

En este caso la luz invade en la gota, se refracta al principio luego se refleja dos veces sucesivamente, y luego sale de la gota refractada, formando un ángulo de 50 grados con el haz incidente. Por lo tanto, tienes que buscar el arco iris secundario, unos diez grados por fuera del primario. El arco secundario es mucho más tenue porque es mucha menos la luz que se refleja dos veces dentro de las gotas que la que lo hace una sola vez, por lo que hay menos luz para crear el arco.

Observad la luz entre los dos arco iris que es menos luminosa que fuera de ellos!

¿Hay extremo del Arco iris? Claro que lo hay, pero está lejos, muy lejos detrás de montanas, detrás de  edificios, ocultado por arboles o bosques. 

Para acabar con esta entrada os adjunto un suceso tomado de mi experiencia como profesor.

Un día un alumno mío me preguntó si se puede hacerse un arco iris artificialy yo le contesté:

Claro, si tienes un jardín o una terraza. Sal fuera, abre la manquera apuntando al cielo y veras este espectáculo. Recuérdate de que antes de dar a la manguera, asegúrate que el sol esté detrás de ti.

¿Fácil, no?

Gracias por leer.