¿Son los arco iris realmente arcos? | Ciencias de la vida
Un arco iris es un arco de muchos colores que se eleva hacia el cielo y termina en algún lugar en la distancia (donde está la legendaria olla de oro), ¿verdad?
Incorrecto.
Los arcoíris no son en realidad arcos. Cuando la luz del sol pasa a través de las gotas de lluvia en el ángulo correcto, forman un círculo completo. Sin embargo, los observadores en el suelo solo pueden ver una parte del círculo: el arco. La superficie de la Tierra bloquea el resto de la luz, y por lo tanto el resto del halo, por lo que parece un arco iris.
La visibilidad del halo depende de dónde se encuentre el observador y cuántas superficies se interpongan en el camino, dice Michael Kavulich. (se abre en una nueva pestaña), científica investigadora del Centro Nacional para la Investigación Atmosférica en Boulder, Colorado, experta en arcoíris, y por qué los vemos de la forma en que los vemos. Depende de la refracción (cómo se dobla la luz cuando golpea una gota de lluvia) y la reflexión, donde la luz rebota. Para entender por qué los arcoíris son realmente halos, necesitas saber cómo se forman.
«La mayor parte de la luz que ingresa a una gota de lluvia esférica termina siendo refractada en casi el mismo ángulo, y si también rebota en la parte posterior de la gota una vez, el ángulo termina siendo de 40 a 42 grados desde la dirección de donde vino la luz», dijo Kavulich. en un correo electrónico le dijo a WordsSideKick.com.
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Una ilustración que muestra la refracción y el reflejo de la luz en una gota de lluvia. (Crédito de la imagen: Fouad A. Saad a través de Shutterstock)
Sí, las gotas de lluvia son en realidad esféricas, no en forma de lágrima.Según la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (se abre en una nueva pestaña), los rayos de luz comienzan a desviarse o refractarse cuando entran en las gotas de lluvia porque el agua es más densa que el aire. La luz sigue viajando hasta llegar al dorso de la gota de lluvia. Este es el escenario donde la luz se refleja desde atrás. Ahora, al salir de las gotas de lluvia, la luz se refracta nuevamente antes de separarse en sus colores característicos.
Debido a que las gotas de lluvia son esféricas, reflejan la luz en forma de conos. ¿Cuál es el final del cono? Así es: un círculo. Entonces, si bien la olla de oro al final del arco iris puede ser un mito, el arco iris sigue siendo el final de algo.
La capacidad de un observador para ver un arco iris depende de dónde se encuentre en relación con el sol. Lo que es visible es la refracción y el reflejo de la luz en ciertos ángulos, como mencionó Kavulich, a unos 40 grados de la fuente de luz, directamente en el ojo. Para que esto funcione, la sombra sobre la cabeza del observador debe estar exactamente opuesta al sol (sin cobertura de nubes) para que pueda estar en el medio del círculo, aunque no se vea el círculo completo. Así es como ven la luz refractada y reflejada por las gotas de lluvia que tienen delante.
«Debido a esto, si te mueves, el arcoíris también se mueve, permaneciendo siempre en el mismo lugar en el cielo en relación con el sol», dijo Kavulich. «Solo cuando lo miras durante un largo período de tiempo puedes verlo cambiar, como el sol saliendo o poniéndose en el cielo».
Entonces, ¿por qué vemos colores en el orden clásico de ROYGBIV? Se trata de la longitud de onda de la luz. Dado que la luz roja tiene la longitud de onda visible más larga, se refracta menos, por lo que termina en la parte superior, explicó Kavulich. El púrpura está en la parte inferior porque tiene la longitud de onda más corta y refracta más.
Entonces, ¿hay alguna forma de ver todo el arco iris como circular, considerando que en realidad no es un arco? Las ventanas de los aviones son probablemente su mejor apuesta, aunque todo o la mayor parte del círculo suele ser visible desde los rascacielos. A veces es claramente visible desde otras áreas de gran altitud, como las montañas. Incluso entonces, a menudo hay demasiado en el camino.
Los arcoíris son en realidad círculos completos y generalmente son visibles desde un punto de vista más alto, como un avión o un edificio alto.Crédito de la imagen: Fabricio Maciel pic.twitter.com/MBtgOD9C4c 12 de septiembre de 2023
Si no tiene suerte en estos lugares, puede probar el método de Kavulich de hacer un arcoíris circular con una manguera de jardín. (se abre en una nueva pestaña).
«Solo necesitas la luz del sol para golpear las gotas de lluvia que puedes ver», dijo. «Con la ubicación correcta, pude ver todo el círculo a la vez».