A veces observamos una serie de bandas semicirculares que se forman en el cielo: es el arco iris. A veces, cuando el aire es muy húmedo y el sol está cerca del horizonte, podemos ver un arco iris si nos mantenemos de espaldas al sol. Este está formado por la refracción y el reflejo de la luz solar en el interior de las gotas de agua suspendidas en la atmósfera. Como el índice de refracción depende del color, la luz solar se dispersa separando los colores.
En la siguiente figura, representamos la luz del sol golpeando una gota de agua en el aire. Al penetrar en la gota, la luz se dispersa ligeramente. Solo representamos los colores extremos: rojo y violeta. Los rayos se reflejan en el interior de la gota, regresan y experimentan una nueva refracción, aumentando la separación entre los colores.
Los rayos violeta y rojo emergentes forman ángulos de aproximadamente 40º y 42º con el rayo incidente.
Rayos que emergen de la gota de agua
En la figura podemos ver que cada gota envía luces de todos los colores básicos. Sin embargo, debido a la diferencia de ángulos, nuestro ojo recibirá cada color de una gota ubicada a diferente altura. Por eso vemos un conjunto de bandas semicirculares de colores, con la banda roja arriba y la violeta abajo.
A veces hay dos reflejos dentro de la gota, como podemos ver en la siguiente figura. En este caso, vemos la formación de un arco iris secundario, con una intensidad de luz más baja que la del arco iris primario. Los colores se invierten, es decir, la luz violeta sube y la luz roja baja.
Ocurrencia de dos reflejos dentro de la gota de agua.
Por Domitiano Marques
Licenciada en Física
Equipo Escolar de Brasil
