Arco Iris: ¿Cómo se forman los arco iris?

Introducción

Estamos aquí y somos parte de esto a lo que denominamos vida por una sucesión casi imposible de eventualidades. Fortuitos y accidentales, limitados y mortales, los seres humanos gozamos de una virtud que ha resignificado nuestro pasar por la vida, que de otra manera sería meramente alimentarse y reproducirse, sujetos a los caprichos irrefutables de la evolución. Tal característica es la curiosidad, un motor que nos mueve a la aventura de la comprensión de nuestro entorno, a la pregunta por el Ser, por el existir y por cómo es que funcionan todas las cosas que nos rodean.

Insertados en un mundo de complejidad ascendente por la tecnología modificadora de nuestra vida, las preguntas más elementales se mezclan con las que son de rigor, y éstas con las que se nos presentan como nuevas todos los días. Por eso, en esta ocasión, intentaremos dar una explicación apta para todo público sobre cómo los arcoíris.

Los arcoíris

Para la mitología y para la fantasía, los arcoíris han sido todo tipo de símbolos y elementos, tanto fuentes de poder como vórtices de espacio-tiempo. Los artistas se han inspirado en ellos en miles de ocasiones y no es para menos, pues la belleza que los caracteriza es casi tan grande como la curiosidad silenciosa que causa en las personas. Muchas veces nos han reducido la explicación a que El arcoíris es un fenómeno óptico que se forma cuando los rayos de luz atraviesan las gotas de agua de un día de lluvia. ¿Pero esto es todo? ¿Qué quiere decir? La ciencia tiene una explicación para los arcoíris, y como según una escuela de pensamiento a la que adhiero, la vida es la búsqueda de la supresión de la ignorancia en base al reconocimiento de la misma, pasaremos a describir cómo es que se da este raro y hermoso fenómeno.

Refracción

Uno de los procesos fundamentales para la aparición de un Refracción. ¿Qué significa esto? La refracción es básicamente la forma en la que se “curva” la luz, la manera en la que cambia de dirección al viajar de un medio a otro. A su vez, la dirección que toma la luz está supeditada a las cualidades del medio a través del cual se mueve. Pero para comprenderlo mejor, pensemos en un ejemplo práctico antes de pasar al clásico esquema del prisma.

Imagina que estás patinando en una plaza. En este caso, tú serías la luz y el piso de la plaza sería el medio. Teniendo en cuenta esto, tú sabes que si haces más o menos fuerza y el movimiento adecuado, patinarás sobre el piso de la plaza con diferentes velocidades. Ahora imagina que el piso de la plaza tiene distintos sectores, donde la composición, textura, cualidades deslizantes y dureza varían. Así, mientras pasas de una zona asfaltada a otra con césped, el medio cambia, alterando la velocidad de tu desplazamiento.

Si a esto le agregamos que el piso presenta un relieve irregular entre cada sector, nuestra dirección se modificará levemente conforme avancemos, ya que las ruedas delanteras reciben primero el nuevo terreno antes que las traseras. La cantidad de giro dependerá del ángulo y la velocidad con la que se transite de un sector a otro.

El prisma y la dispersión

Habiendo comprendido esto, podemos ya centrarnos en el rayo de luz que entra a un prisma de vidrio. Dijimos que una parte de la onda de luz disminuye su velocidad antes que la otra, haciendo que el rayo se curve en el límite entre el aire y el vidrio; en realidad, parte de la luz se refleja en la superficie del prisma, pero la mayor parte continúa su camino.

La refracción nos habla de este ejemplo en estos términos: “Además de la curvatura de la luz en su conjunto, un prisma separa la luz blanca en sus colores componentes (es decir, en los distintos colores que la componen). Los diferentes colores viajan a distintas velocidades a través de la materia, y por ello, se separan al pasar de un medio a otro. Un color que se desplaza más lentamente en el vidrio se curvará más bruscamente al pasar del aire; mientras que uno que se mueve más rápidamente no se ralentizará tanto, curvándose con menor intensidad. De esta manera, los colores de la luz blanca se separan de acuerdo a su frecuencia cuando atraviesan el cristal. Si el cristal curva la luz dos veces, como en un prisma, se pueden observar los colores más claramente. Esto se denomina dispersión.”

Un color que se desplaza más lentamente en el vidrio se curvará más bruscamente al pasar del aire, debido a la pronunciada diferencia de velocidad; en cambio, un color que se mueve más rápidamente se curvará con menor intensidad.

Ingredientes: Agua y Sol

Aquí es cuando entra en juego el agua, y más específicamente, el efecto de la lluvia. Las gotas de agua refractan y dispersan la luz solar de la misma forma que lo hace un prisma. De hecho, cada gota actúa como un pequeño prisma mientras cae. Luz solar

Entonces, cuando la luz blanca golpea una multitud de gotas de lluvia en un ángulo bajo, se descompone y observamos los colores: rojo, naranja, amarillo, verde, azul, añil y violeta. De esta manera, cada gota de lluvia individual dispersa la luz solar blanca en sus colores componentes. ¿Por qué entonces vemos bandas amplias de color? Es porque únicamente percibimos un color por gota, dependiendo de su posición y del ángulo en el que se encuentre el observador.

Cuando una gota de agua A dispersa la luz, solo la luz roja resulta en el ángulo correcto para llegar al ojo del observador; los otros colores se desvían en ángulos distintos y no se perciben.

Por otro lado, la gota B, situada a menor altura, no emite luz roja hacia el observador; en cambio, por su ángulo, el color violeta es el que alcanza la vista. Las gotas circundantes emiten distintos colores según su posición y el ángulo de incidencia.

¿Hay un final del arco iris?

En realidad no existe un “final” ya que se trata de un efecto óptico. Además, cada vez que nos movemos, el arco parece alejarse, pues su posición depende del ángulo de 42° respecto al Sol. Si estamos en tierra, vemos solo el arco; desde un avión o montaña, incluso se puede apreciar un círculo completo.

El misterio del arco iris doble

A veces se observa un arco iris doble: uno bien marcado y otro más tenue en la parte superior. El más débil surge cuando la luz se refleja dos veces en lugar de una, y sus colores aparecen invertidos en relación al arco principal, especialmente en días con nubes oscuras.

Y ahora sí, ya sabes cómo funcionan los arcoíris, por lo que estarás listo para disfrutarlos con mayor entendimiento e incluso para explicárselo a quien lo comparta contigo.