¿Por qué se da la forma del arcoíris?
Pregunta: María Fernanda Murillo, 12 años.
Responde: Ana María Jaramillo, asistente de comunicaciones Universidad de los niños.
Fuente: Luciano Ángel, doctor en Ciencias Exactas.
Los arcoíris tienen una forma característica y especial de arco. Pero, ¿por qué tienen esta apariencia y no son rectos o espirales?
Trata de recordar la última vez que viste un arcoíris. Probablemente eran las cuatro o cinco de la tarde, había llovido y el cielo empezaba a despejarse.
Para que se forme un arcoíris, son necesarias ciertas condiciones: que el aire esté húmedo, es decir, lleno de pequeñas gotas; que el sol esté despejado para que sus rayos lleguen directamente a las gotas de agua; pero también que el sol esté en cierta posición para que sus rayos lleguen a las gotas con un ángulo determinado.
Por eso, si buscas un arcoíris, mira hacia el oriente en una tarde de lluvia, cuando el sol empiece a asomarse entre las nubes. O hacia el oriente en una mañana lluviosa.
Pero, ¿por qué tiene esa forma el arcoíris? La luz del sol contiene todos los colores y una gota de agua tiene la propiedad de descomponer esa luz en rayos de cada uno de esos colores.
Según esto, cada gota produce un arcoíris, pero ¿por qué nosotros vemos grandes franjas de colores en lugar de ver millones de diminutos arcoíris? La respuesta está en el ángulo con el que los rayos de colores salen de cada gota.
Ya dijimos que, para que se forme un arcoíris, es importante el ángulo con el que los rayos de sol entran en las gotas. Pero además debemos saber que las ondas de cada color tiene una frecuencia diferente. Debido a esta frecuencia, los rayos de colores que chocan con la pared de la gota, se reflejan en ángulos diferentes.
Esto hace que solo uno de los rayos que sale de cada gota llegue hasta nuestros ojos y que veamos en ella un solo color, y en todas las que reciban los rayos del sol en el mismo ángulo, el mismo color.
Ahora, si pudiéramos extender un hilo desde el sol hasta cada una de las gotas que estamos viendo, y de ahí a nuestros ojos, notaríamos que aquellas gotas en las que el ángulo entre el rayo que llega del sol y el que sale hacia nuestros ojos se conserva, están ubicadas formando un arco frente a nosotros. Ahí está entonces la clave de la forma del arcoíris: cada uno de los arcos de color que vemos está formado por las gotas en las que los rayos de luz que entran y salen forman el mismo ángulo.
Pero hay algo más: cuando los rayos de sol entran a las gotas con cierto ángulo, pueden rebotar dos veces dentro de ellas (justo como una bola de billar); entonces, los rayos de colores se invierten y podemos ver, más arriba, un segundo arcoíris con los colores al revés.
Es como dicen: todo depende del ángulo con que se mire.
Para los más curiosos…
¿Dónde se forma el arcoíris? ¿Por qué parece estar siempre a la misma distancia?
En realidad, no está a una distancia determinada. La luz nos llega desde las goticas que se encuentran a distintas distancias, pero nosotros no enfocamos cada gotica ni las goticas que se encuentran a una distancia en particular, sino que de algún modo, las vemos todas a la vez.
Cuando observamos el arco iris lo hacemos del mismo modo que cuando miramos muy lejos (las estrellas o el horizonte), con la visión relajada, con la mirada perdida en el infinito.
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