Hace dos días, la pregunta del día era «¿Por qué el cielo es azul?». Por alguna razón, eso desencadenó una avalancha de preguntas del tipo «¿Qué causa el arco iris?», así que vamos a dar un paseo por la naturaleza del arco iris.
Sabes que la luz está formada por un conjunto de muchos colores: rojo, naranja, amarillo, verde, azul, añil, violeta. Por eso un prisma puede recibir luz blanca por un lado y producir su propio mini-arco iris por el otro. Para entender el arco iris, hay que empezar por comprender lo que ocurre en el interior de un prisma para que separe la luz blanca en sus colores.
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Un prisma es una pieza triangular de vidrio o plástico. Para conseguir que produzca un mini-arco iris, dejas que una estrecha franja de luz blanca caiga sobre una de las caras del triángulo, así:
(Consulta esta página para ver un bonito applet de java que demuestra la dispersión de un prisma.)
La dispersión de los colores en un prisma se produce por algo llamado índice de refracción del vidrio. Cada material tiene un índice de refracción diferente. Cuando la luz entra en un material (por ejemplo, cuando la luz que viaja por el aire entra en el vidrio de un prisma), la diferencia en el índice de refracción del aire y del vidrio hace que la luz se doble. El ángulo de curvatura es diferente para las distintas longitudes de onda de la luz. A medida que la luz blanca se mueve a través de las dos caras del prisma, los diferentes colores se curvan en diferentes cantidades y al hacerlo se extienden en un arco iris.
En un arco iris, las gotas de lluvia en el aire actúan como pequeños prismas. La luz entra en la gota de lluvia, se refleja en el lado de la gota y sale. En el proceso, se rompe en un espectro igual que en un prisma de cristal triangular, así:
El ángulo entre el rayo de luz que entra y el que sale de las gotas es de 42 grados para el rojo y de 40 grados para el violeta. Puedes ver en este diagrama que los ángulos hacen que los diferentes colores de las diferentes gotas lleguen a tu ojo, formando un borde circular de color en el cielo: ¡un arco iris! En un arco iris doble, el segundo arco se produce porque las gotas pueden tener dos reflejos internos y conseguir el mismo efecto. Las gotas tienen que tener el tamaño adecuado para que se produzcan dos reflejos.
La próxima vez que veas un arco iris, lo verás bajo una luz totalmente nueva. Para más información, consulta Cómo funciona el arco iris.
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