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¿Qué es el arcoíris?
Un arcoíris es un fenómeno óptico que es causado por la reflexión, la refracción y la dispersión de la luz en las gotas de agua de lluvia, que da como resultado un espectro de luz multicolor que aparece en el cielo.
¿Cómo se forman los arcoíris?
Cuando un rayo de luz atraviesa una superficie que divide dos espacios de diferentes densidades (el aire de la atmósfera y la gotas de lluvia), la luz se refracta porque la luz viaja más lento en el agua que en el aire, esto ocurre porque la densidad del agua es mayor.
La luz solar penetra en la atmósfera. Y si en el camino se topa con gotas de agua suspendidas, éstas generan una desviación del rayo de luz provocando que se refracten y se separen los siete colores del espectro visible (rojo, naranja, amarillo, verde, azul, índigo y violeta). Estos rayos de colores se reflejan (rebotan) en una de las caras en el interior de la gota, y al salir, se refractan de nuevo.
¿Por qué vemos grandes franjas de colores?
La respuesta está en el ángulo con el que los rayos de colores salen de cada gota. Cada uno de estos colores, sale desviado por el reflejo en un ángulo distinto según su frecuencia. Esto hace que solo uno de los rayos que sale de cada gota llegue hasta nuestros ojos y que veamos en ella un solo color, creando así esa banda circular donde se agrupan los múltiples reflejos de millones de gotas de agua, con los colores perfectamente ordenados.
La forma de un arcoíris es el resultado del índice de refracción del agua. Esto hace que la luz del sol se refleje en las gotas de lluvia dentro de un rango limitado de ángulos. La mayor parte de la luz se proyecta hacia nosotros en un rango angular de 40° para la luz violeta y 42° para la luz roja, lo que significa que un arcoíris siempre aparece en un rango comprendido entre 40° y 42°. Las gotas que estén a menos de 40° se verán blancas (como la luz del sol). Y no veremos luz provenientes de gotas que estén a ángulos mayores de 42°.
Posición perfecta para ver el arcoíris
Dado que los arcoíris se forman generalmente después de la lluvia, solo lo podemos ver cuando estamos parados en el lugar adecuado y mirando hacia la dirección correcta. Para ver un arcoíris, tiene que haber gotas de agua suspendidas en la atmósfera, deberás estar parado con el sol a tu espalda y por encima de ti, y el arcoíris aparecerá delante de ti. Cuanto más bajo esté el sol más alto se verá el arcoíris.
Debido a que el ángulo de inclinación de 42 grados es medido desde el ojo de cada observador, no hay dos personas que vean exactamente el mismo arcoíris, ya que están viendo la luz reflejada de distintas gotas de agua, desde un horizonte diferente.
De hecho, nadie ve el mismo arcoíris. Cada persona tiene un punto antisolar diferente, por ende, cada persona tiene un horizonte diferente. Por ejemplo, si estás viendo un punto que para tí es el final del arcoíris, y ahí se encuentra parado otro espectador, él verá otro arcoíris que se extiende desde su propio horizonte.
¿Qué es un arco iris doble?
El arcoíris doble o arcoíris secundario ocurre de forma menos frecuente. Este fenómeno se da cuando los rayos del sol pasan por la parte baja de las gotas de agua y son causados por la luz reflejada dos veces dentro de la gota de lluvia. Estos rayos salen de la gota a ángulos mayores, de 52°. Por lo tanto, tienes que buscar el arcoíris secundario unos 10° por encima del primario.
El hecho de que haya dos rebotes de luz, hace que se crucen los rayos de colores y salgan de la gota de agua en sentido inverso, es decir, con el color violeta en la parte superior y el color rojo en la parte inferior del arco. Además notarás que su intensidad es menor que la del arcoíris primario, ya que los rayos pierden energía en los rebotes.
El arcoíris es un círculo perfecto, sin embargo, el horizonte impide que sea posible contemplar la esfera entera, por eso solo vemos la mitad (en forma de arco). Únicamente desde una zona muy elevada, por ejemplo en un avión, se puede ver su forma completa. Los pilotos informan haber visto verdaderos arcoíris de círculo completo. Sería difícil verlo por las ventanas de los pasajeros, pero los pilotos tienen una vista mucho mejor desde el frente.
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