Si no tuvieras ni idea de qué es un arco iris o qué lo causa, es posible que creas algunas de las leyendas que diferentes culturas antiguas han creado para explicarlo. Los arcoíris se encuentran entre las exhibiciones más hermosas de la naturaleza.
Arco iris en Suuroy, Islas Feroe. Foto de Erik Christensen.
Un arco iris no es realmente una «cosa» y no existe en un «lugar» en particular. Es un fenómeno óptico que aparece cuando la luz del sol y las condiciones atmosféricas son las adecuadas, y la posición del espectador es la correcta para verlo.
Cuando ¿Puedes ver un arcoíris?
Un arco iris requiere que las gotas de agua floten en el aire. Por eso los vemos justo después de que llueve. El Sol debe estar detrás de ti y las nubes se han despejado del Sol para que aparezca el arco iris.
¿Por qué un arco iris es un arco, o un arco?
Un arco iris completo es en realidad un círculo completo, pero desde el suelo solo vemos una parte. Desde un avión, en las condiciones adecuadas, se puede ver un arco iris circular completo.
Desde un avión en vuelo, es posible que vea un círculo arcoiris. Crédito: NOAA.
¿Qué sucede en las gotas de agua?
La luz del sol brilla sobre una gota de agua. A medida que la luz pasa a la gota, la luz se dobla o refracta un poco, porque la luz viaja más lento en el agua que en el aire (porque el agua es más densa). Luego, la luz rebota en la parte posterior de la gota de agua y regresa por donde vino, doblando nuevamente a medida que acelera cuando sale de la gota de agua.
La luz entra en una gota de agua y se dobla a medida que se ralentiza un poco al pasar del aire al agua más densa. La luz se refleja en el interior de la gota y se separa en las longitudes de onda o colores que la componen. Cuando sale de la gota, forma un arco iris.
¿Por qué los colores?
La luz del sol se compone de muchas longitudes de onda (o colores) de luz. Algunas de esas longitudes de onda se doblan más que otras cuando la luz entra en la gota de agua. El violeta (la longitud de onda más corta de la luz visible) se dobla más, el rojo (la longitud de onda más larga de la luz visible) se dobla menos. Entonces, cuando la luz sale de la gota de agua, se separa en todas sus longitudes de onda. ¡La luz que se refleja en ti, el observador con la luz del sol viniendo de detrás de ti, de las gotas de agua aparecerá separada en todos los colores del arco iris! El violeta estará en la parte inferior y el rojo en la parte superior.
¿Qué hace un arco iris doble?
Aparece un arco iris secundario si la luz del sol se refleja dos veces dentro de las gotas de agua. Los arcoíris secundarios son más tenues y el orden de los colores se invierte, con el rojo en la parte inferior. Crédito: Leonardo Weiss a través de Wikimedia Commons.
A veces se puede ver otro arco iris secundario más tenue sobre el arco iris principal. El arco iris primario es causado por un reflejo dentro de la gota de agua. El arco iris secundario es causado por una segunda reflexión dentro de la gota, y esta luz «re-reflejada» sale de la gota en un ángulo diferente (50 ° en lugar de 42 ° para el arco primario rojo). Es por eso que el arco iris secundario aparece arriba el arco iris primario. El arco iris secundario también tendrá el orden de los colores invertido, con rojo en la parte inferior y violeta en la parte superior.
