¿Cómo se producen los arcoiris?

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arcoiris

fisica


Todos hemos visto este hermoso arco de colores alguna vez, generalmente se ven justo después de una lluvia cuando el Sol está cerca del horizonte.
Se produce cuando un rayo de luz solar ingresa dentro de una gotita suspendida en el aire, se dispersa, y sale formando un espectro continuo de colores.

optica


Para entender mejor el mecanismo vamos a hablar sobre la refracción, que es el cambio de la dirección de una onda (en este caso la luz, una onda electromagnética) cuando un rayo incide oblicuamente en un medio de distinta densidad al que estaba viajando antes.
La luz viaja a 299.792.458 m/s en el vacío pero cuando viaja por un medio denso su velocidad baja, en el vidrio por ejemplo la luz viaja a la mitad de su velocidad en el vacío, y en el agua a 224.844.349 m/s
Si el rayo incide oblicuamente una parte de la onda electromagnética ingresa primero en el medio y se frena mientras la otra sigue viajando rápido, esto produce un cambio en la dirección

halo


Este fenómeno se aplica mucho en la óptica, los lentes por ejemplo funcionan gracias a que modifican la dirección de la luz

En los arcoiris las gotitas suspendidas en la átmosfera funcionan como un prisma.
Los prismas son objetos capaces de separar la luz blanca en los diferentes colores que la forman, proyectando un espectro continuo.

arcoiris de fuego


Lo que percibimos como distintos colores son ondas electromagnéticas de distinta energía, la menos energética es la roja (por eso el laser del mouse es rojo, para no lastimar los ojos) y la más energética es la violeta.

Cuando un rayo de luz blanca (luz que contiene todos los colores) ingresa a un prisma se refracta y se dispersa, la dispersión ocurre porque las ondas de menor energía se desvían menos que las más energéticas.

¿Cómo se producen los arcoiris?


Durante una lluvia muy leve las gotas caen a velocidad constante frenadas por la viscosidad del aire, y adoptan una forma esférica, entonces se comportan como un prisma.

ciencia

Para poder observar un arcoiris solo basta que nos encontremos entre el Sol y las gotitas, mientras mas cerca del horizonte mas alto será el arcoiris.

Otros fenómenos interesantes involucrando la dispersión de la luz son:


Halos
arcoiris

Arcoiris de fuego
fisica

Se forman al atravesar la luz por nubes de hielo a mucha altura


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Fin del post, espero que les haya gustado, si quieren leer más hice un par de posts explicando otros fenómenos como los espejismos o uno que explico con más detalle la naturaleza de la luz, no los pongo aca porque sino no sale en la principal

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