28.1.13

¿Cómo se forman los arcoíris?

¿No les parece extraño el por qué el arcoíris tiene esos colores y cuál es la causa de su formación? La explicación no es compleja. De hecho, quizás aún más rara sea la traducción al español, ya que la simplicidad del inglés sólo lo nombra rainbow, cuya traducción directa es arco de lluvia. Simple, ¿no?
 
Isaac Newton señaló que existen 7 colores fundamentales: el rojo, el naranja, el amarillo, el verde, el azul, el añil y el violeta, los cuales son clasificados en el sistema RGB como 3 colores primarios (rojo/Red, verde/Green, azul/Blue; de ahí viene RGB), un secundario (amarillo) y 3 terciarios (naranja, añil y violeta). El tema es que Newton se dio cuenta de esto con ayuda de un prisma, ya que al traspasar la luz blanca del Sol a través de él, se descompone en 7 colores. Esta separación de la luz en los colores que la conforman recibe el nombre de descomposición de la luz blanca.
 
Sin embargo, el descubrimiento de Newton había sido demostrado por la Naturaleza una y otra vez desde su formación, obsequiando como resultado la belleza del arcoíris. ¿Y esto por qué? Cuando la luz solar incide sobre las gotas de lluvia, éstas se encargan de producir tal efecto como si cumplieran el rol de prisma. Los rayos del Sol que ingresan a las gotas salen refractadas con un ángulo de aproximadamente 138 grados respecto de la dirección que llevaban antes de entrar en ellas, logrando de esta forma visualizar la gama de colores predicha por Newton. Esos 138 grados han sido denominados el "ángulo del arcoíris", descubierto por René Descartes en el año de 1637.
 
Aunque, para ser más precisos, es la luz amarilla la que es dispersada a 138 grados de su trayectoria original. La luz de otros colores es dispersada en ángulos algo distintos. La luz roja del arcoíris se dispersa en una dirección ligeramente menor que 138 grados, mientras que la luz violeta sale de las gotas de lluvia en un ángulo un poco mayor. ¿Y esto por qué? Solamente por la diferente longitud de onda que posee el haz de luz, las que han sido determinadas tal cual lo muestra la fotografía del costado.
 
Los diversos tamaños y formas de las gotas afectan la intensidad de los colores del arcoíris. Gotas pequeñas hacen un arcoíris pálido y de colores con tonalidades pastel; gotas grandes producen colores muy vivos. Además, las gotas grandes son aplastadas por la resistencia del aire mientras caen, lo que ocasiona que el "final" del arcoíris se obtengan colores más intensos. Quizás sea ésta la causa de la leyenda sobre la existencia de una olla custodiada por un duende la cual contiene oro resplandeciente en el final del arcoíris.
 
Alguien que ve un arcoíris, en realidad no lo está viendo en un sitio fijo. El arcoíris es sólo una imagen, como si fuese un holograma pasajero. De hecho, cuando alguien mira un arcoíris, lo que está viendo en realidad es luz dispersada por ciertas gotas de lluvia, por lo cual otra persona que se encuentre al lado del primer observador verá luz dispersada por otras gotas, de manera que cada quien ve su propio arcoíris.
 
¿Pero por qué no siempre que hay lluvia y sol se ve un arcoíris? Primero que todo, el observador tiene que estar localizado entre el Sol y una lluvia de gotas esféricas (una lluvia uniforme). ¿Y cuándo son las gotas esféricas? Las gotas son esféricas cuando caen a una velocidad constante. Esto es posible en condiciones de aceleración gravitatoria, teniendo en cuenta las fuerzas viscosas de oposición del aire (resistencia del aire). Cuando se cumple que la velocidad de las gotas es uniforme, la gota adquiere un volumen máximo con la mínima superficie (esfera). Sólo en estas condiciones es posible la dispersión luminosa dentro de la gota y por tanto el arcoíris. Por lo tanto, la lluvia no debe ser torrencial, ni estar afectada por el viento. Es por ello que no siempre se contempla el arcoíris cuando hay lluvia y sol.

No hay comentarios: