Contenido
- ¿Qué causa los colores del arco iris?
- Cómo se forman los arcoiris
- Secuencia de colores del arco iris
- Teoría del color de Isaac Newton
- Otros tipos de arcoiris
- Recordando los colores del arcoiris
- Haz tu propio arcoiris
Al filósofo griego Aristóteles se le atribuye el "descubrimiento" del arcoíris en 350 a. C. Sin embargo, no fue hasta alrededor de 1665 d. C. que Isaac Newton plantó por primera vez las semillas de lo que luego se convirtió en una explicación científica de por qué los arcoíris se forman de la manera en que lo hacen. Los siete colores en el arco iris: rojo, naranja, amarillo, verde, azul, índigo y violeta, siempre aparecen en el mismo orden.
¿Qué causa los colores del arco iris?
Si bien un arco iris puede parecer que está en un lugar fijo en el cielo, no lo hace. Todos ven un arco iris en un lugar diferente, dependiendo de su posición en el suelo y la posición del sol (u otra fuente de luz). Otro hecho interesante sobre los arcoiris es que no hay dos personas que vean exactamente lo mismo. Lo que ve varía según cómo se doble y se refleje la luz hacia usted. Alguien que parece estar parado justo debajo de un arcoíris lo estará mirando y viéndolo desde la distancia.
Los hermosos colores que ves cuando aparece un arco iris son causados por la luz dividida por un prisma en diferentes longitudes de onda, lo que crea un espectro de colores. Un arco iris generalmente aparece después de la lluvia, porque cuando la luz solar (luz blanca visible, que en realidad es una mezcla de todos los colores visibles) pasa a través de las gotas de agua, se dobla y se divide en los colores del arco iris. Las gotas de agua son generalmente gotas de lluvia, pero también pueden provenir de la lluvia, una fuente, niebla, rocío o neblina. Los arcoíris están formados por siete colores porque las gotas de agua rompen la luz del sol blanca en los siete colores principales del espectro de luz visible.
Sin embargo, si inspecciona un arco iris más de cerca, puede ver que hay más de siete colores individuales. Un arco iris no es un espectro puro, sino que está formado por varios colores que se han superpuesto y mezclado. Simplemente hay demasiados colores para que el ojo humano los distinga a todos.
Cuando los colores de un arco iris se superponen en sus bordes, producen un brillo de luz "blanca", que hace que la parte interna de un arco iris sea mucho más brillante que su exterior.
Algunos científicos piensan que el índigo está demasiado cerca del azul para ser realmente distinguible, lo que le daría al arco iris solo seis colores distinguibles.
Cómo se forman los arcoiris
Se forma un arco iris cuando la luz del sol se dispersa de las gotas de lluvia hacia los ojos. Deben aplicarse ciertas condiciones meteorológicas para que pueda ver un arco iris. Para empezar, el sol debe estar detrás de usted, bajo en el cielo y en un ángulo de menos de 42 grados sobre el horizonte. Cuanto más bajo está el sol en el cielo, mayor es el arco iris. Además, debe haber lluvia, niebla u otra fuente de gotas de agua frente a usted.
Cuando la luz golpea una gota de agua en ángulo, se ralentiza y cambia de dirección. Esto se conoce como refracción y ocurre porque el agua es más densa que el aire. Cuando la luz entra al agua en un cierto ángulo, parte de esa luz se refleja desde dentro del agua y luego sale de la gota. A medida que se mueve de regreso al aire, el proceso de refracción ocurre nuevamente.
Cuando ves un arco iris, en realidad estás mirando la luz refractada y reflejada por diferentes gotas de lluvia, algunas vistas en un ángulo de 42 grados (luz roja), algunas en un ángulo de 40 grados (luz azul) y otras en el medio. El ángulo de desviación es diferente para la luz roja y la luz azul porque la luz azul se dobla (refracta) más que la luz roja.
El mejor momento para ver un arco iris es justo después de que haya terminado una tormenta, cuando todavía hay vapor de agua en el aire. No verá un arco iris durante la tormenta porque las nubes bloquean la mayor parte de la luz. Si espera demasiado después de la tormenta, el vapor de agua en el aire se habrá evaporado. No verá un arco iris después del clima invernal como nevadas porque las gotas de agua se congelan en partículas de hielo que dispersan la luz de diferentes maneras.
Si está parado en el lugar correcto, verá la luz solar dispersa reflejada hacia usted. El colorido arcoíris aparece cuando la luz es dispersada por muchas gotas de agua, ya que diferentes colores salen de las gotas en diferentes ángulos.
Un arco iris tiene una forma semicircular porque las gotas de agua no caen en una lámina plana, sino a varias distancias y velocidades. Sin embargo, en la mayoría de los casos, un arco iris aparece como parte de un arco, semicírculo o forma de "U". Solo se ve un arco iris semicircular sobre terreno llano al amanecer o al atardecer cuando el sol está justo en el horizonte. De lo contrario, verá una parte más pequeña del arco iris. Normalmente, solo puede ver no más de un semicírculo de un arco iris ya que el otro semicírculo está oculto debajo del horizonte. Sin embargo, si está en una posición más alta que las gotas de agua, como en la parte superior de un edificio alto, es posible ver un arco iris de círculo completo.El centro de un arco iris está directamente opuesto a la posición del sol en el cielo, lo que significa que puede ver más de un arco iris a medida que el sol se acerca al horizonte.
Si tiene suerte, es posible que pueda ver un arco iris doble (un arco iris secundario sobre el principal). Los colores están en orden inverso en el arco iris secundario, y es más débil que el arco iris primario porque se escapa más luz de dos reflejos que de uno. El arco iris secundario se dispersa sobre un área más amplia del cielo, por lo que es casi dos veces más ancho que el arco iris primario.
Los arcoiris primarios y secundarios en un arcoiris doble a menudo tienen una banda oscura entre ellos. Esto se llama banda de Alexanders, en honor a Alejandro de Afrodisias, quien describió por primera vez la banda en el año 200 dC La oscuridad de la banda se debe al hecho de que las gotas de agua entre los ángulos de desviación de la primaria y la luz solar no dispersan hacia ti. arcoiris secundarios.
Secuencia de colores del arco iris
La secuencia para los colores del arco iris es siempre la misma: rojo, naranja, amarillo, verde, azul, índigo y violento, porque los diferentes colores de luz tienen diferentes longitudes de onda. El rojo siempre aparece primero, formando el arco exterior del arco iris, porque tiene la longitud de onda más larga de alrededor de 650 nanómetros. Debido a que la luz se dobla a 42 grados para producir este color, casi siempre se puede ver en un arco iris, incluso si los otros colores en el arco iris no son tan obvios.
La luz roja que ves en un arco iris proviene de gotas ligeramente más altas en la atmósfera que las gotas que dispersan la luz violeta. Las longitudes de onda más cortas pasan por un cambio de dirección ligeramente mayor, lo que significa que el violeta siempre aparece último en el contorno interno del arco iris porque tiene la longitud de onda más corta de aproximadamente 400 nanómetros.
Teoría del color de Isaac Newton
Alrededor de 1665, Isaac Newton pasó la luz blanca a través de un prisma y observó cómo la luz formaba un arco iris formado por siete colores diferentes. Newton creía que los colores eran análogos a las notas de la escala musical que comenzaban con D y no contenían objetos punzantes ni pisos. Dos de los colores, naranja e índigo, correspondían a medios pasos en la escala. Aunque la analogía musical de Newton fue refutada más tarde (cuando los científicos descubrieron que las frecuencias musicales y las longitudes de onda de la luz visible no son iguales), su teoría del color mostró que la luz blanca es una mezcla de luces de diferentes colores y ayudó a las generaciones futuras a comprender mejor la naturaleza de la luz.
Otros tipos de arcoiris
En lugar de un arco iris, es posible que veas un arco de niebla, un arco lunar o un arco iris rojo.
Un arco de niebla es similar a un arco iris tradicional, pero se forma cuando la luz solar interactúa con las gotas de agua contenidas en la niebla, la niebla o las nubes, en lugar de las gotas de lluvia. Las gotas de agua en un arco de niebla son entre 10 y 1,000 veces más pequeñas que las gotas de lluvia y casi siempre tienen menos de 0.1 mm de diámetro. Un arco de niebla puede conocerse como un arco iris blanco porque, a diferencia de un arco iris tradicional con siete colores distintos, casi no tiene color. Esto se debe a que las gotas de agua son muy pequeñas. Si bien la luz aún se refleja desde la gota de agua hacia usted, el proceso de difracción de la luz por la gota tiene un efecto dominante. La difracción amplía el haz de luz reflejado, difumina los colores y da una apariencia blanca o de color muy tenue.
Un arco lunar a veces se llama arco iris lunar. Esto ocurre cuando la luz se refracta desde la luna, a través de gotas de agua en el aire.
Los arcos lunares se ven muy raramente porque son muy débiles. La cantidad de luz producida incluso por la luna llena más brillante es mucho menor que la cantidad de luz producida por el sol. Además, una luna llena no produce suficiente luz para estimular los receptores de color del cono en el ojo humano. Sin embargo, los colores todavía están allí, y se pueden recoger con fotografías de larga exposición. Los Moonbows son más comunes en ciertas partes del mundo, como Hawai.
Para ver un arco lunar, la luna debe estar cerca o en su fase más completa y en un ángulo de menos de 42 grados en el cielo. Además, el cielo nocturno debe estar muy oscuro, y debe haber lluvia que caiga frente a la luna u otra fuente de gotas de agua, como una cascada.
Para ver un arco lunar, la luna debe estar detrás de ti. El tiempo óptimo para observar el arco lunar es un par de horas después del atardecer o antes del amanecer.
Si ves un arco iris rojo al amanecer o al atardecer, has visto un arco iris monocromático. En estos momentos del día, la luz solar viaja una mayor distancia en la atmósfera, distribuyendo longitudes de onda más cortas de azul y violeta. El ojo humano no puede ver las longitudes de onda azul y violeta, por lo que el arco iris parece ser completamente rojo.
Recordando los colores del arcoiris
Una manera fácil de recordar los colores del arco iris en el orden correcto es con un mnemotécnico, una frase que toma la primera letra de cada color y crea una nueva palabra. Cuando se juntan, las palabras forman una frase que es fácil de recordar. Una mnemónica común para los colores del arco iris es Richard Of York Gave Battle In Vain, pero es fácil crear una que te atraiga.
Otra forma fácil de recordar la secuencia de los colores de un arco iris es el nombre "Roy G. Biv".
Haz tu propio arcoiris
Todo lo que necesitas para hacer tu propio arco iris es el sol y una manguera de agua. Párate con la espalda contra el sol para que te alejes de él. Rocía la manguera de agua en el aire para ver un mini arcoíris. Mueva la manguera hacia arriba o hacia abajo si es necesario. Esto funciona mejor en días muy soleados.
Otra forma de crear un arco iris es sostener un prisma de vidrio contra una ventana para que la luz brille a través de él.