Os arco-íris, com suas faixas luminosas de cores que aparecem no céu, encantam tanto os pequenos quanto os adultos. Mas o que causa esse fenômeno natural?
Imagem de ilustração Unsplash
Quando está chovendo e o sol brilha ao mesmo tempo, você pode ver um arco-íris. Um arco-íris se forma graças à
refração,
reflexão e
dispersão da luz nas gotas de chuva. Vamos examinar cada uma dessas etapas com mais detalhes.
Refração, reflexão e depois dispersão
A luz do sol parece branca, mas na verdade ela é composta por todas as cores do arco-íris: vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, índigo e violeta. Quando a luz entra em uma gota de chuva, ela desacelera e se curva, um processo chamado refração. A refração separa a luz branca em suas diferentes cores porque cada cor se curva em um ângulo ligeiramente diferente.
Em seguida, a luz reflete no interior da gota. A luz que entra pela frente da gota se reflete então no interior, na parte de trás da gota.
Finalmente, a luz é refratada novamente quando sai da gota de chuva. Esta segunda passagem intensifica a separação das cores. Quando essa luz sai da gota, as diferentes cores são enviadas em direções diferentes, formando assim o arco-íris que vemos.
A ordem das cores de um arco-íris é sempre a mesma: vermelho na parte externa e violeta na parte interna. Isso ocorre devido aos diferentes ângulos de refração para cada cor, com o vermelho se curvando menos e o violeta se curvando mais.
Existem vários tipos de arco-íris, incluindo os arco-íris duplos, onde um arco secundário mais fraco aparece fora do arco primário. Este segundo arco tem as cores invertidas devido a duas reflexões internas nas gotas de chuva.
Por que um arco e onde o encontrar?
A forma circular do arco-íris resulta da natureza esférica das gotas de chuva e dos ângulos específicos da luz refratada. Na verdade, um arco-íris é um círculo completo, mas o solo bloqueia a parte inferior, dando-nos a impressão de ver apenas uma porção do círculo. Em condições específicas, como num voo de avião, é possível ver um arco-íris completo: um círculo.
O ângulo de observação é determinado pela geometria. Os arco-íris geralmente aparecem quando o sol está baixo no céu, por exemplo, cedo pela manhã ou no final da tarde. O ângulo descrito por um arco-íris primário é de 42 graus, na direção oposta ao sol (se o arco-íris estiver à sua frente, o sol está nas suas costas).
Se o tempo está chuvoso, mas o sol aparece baixo no horizonte, vire as costas para o sol. Você pode ver um arco-íris à sua frente, se a área observada estiver sob precipitação.