A lo largo de la historia, los humanos han estado extremadamente interesados en los arcoíris. Los cuentos infantiles hablan sobre el “fin del arco iris”, donde reside una olla de oro, esperando a un individuo con suerte. El arcoiris también ha sido el centro de canciones, poemas y una multitud de historias derivadas de culturas antiguas. Para descubrir si hay un final para el arco iris o no, debemos profundizar en la física de cómo se produce y muestra este fenómeno natural.
Los arcoiris no son objetos físicos; más bien, son el resultado de la refracción de la luz de pequeñas gotas de agua (por lo que podemos verlas más claramente después de la lluvia). Hay dos condiciones que deben ser todas verdaderas para que se forme el arco iris; es decir, 1) el sol debe estar brillando y detrás de usted y 2) debe haber gotas de agua en el aire frente a usted.
La física básica detrás de las gotas de lluvia se deriva de la refracción de la luz. El agua es un medio diferente al aire y, por lo tanto, tiene una densidad óptica diferente que el aire circundante. A medida que las ondas de luz se refractan a medida que pasan de un medio a otro, la gotita de agua “dobla” la luz y hace que se mueva en un ángulo diferente al que tenía cuando entró en la gotita. Por lo tanto, cada gota de agua única causa una desviación en el camino de la luz a medida que pasa a través de la gota.
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Aunque hay un sinnúmero de caminos que la luz puede tomar cuando ingresa a la gotita de agua, cada rayo ingresa a la gotita, se refracta internamente y luego se refracta antes de salir. Al igual que un prisma, que divide la luz blanca en un espectro debido a la refracción, la luz se divide en el espectro visible por refracción interna en la gota. Tanto la luz azul como la roja se dividen a medida que se reflejan y refractan en diferentes ángulos, lo que resulta en un amplio espectro de luz que se muestra. La doble refracción única presenta una pantalla única: el arco iris.
Un arco iris normalmente se ve como un semicírculo en el cielo, con rojo como el color superior y violeta como el inferior. Sin embargo, mirando un arco iris desde arriba, es posible decir que en realidad es un arco circular en el cielo. Los observadores que miran hacia arriba solo pueden ver la mitad del arco iris ya que la otra mitad está bloqueada por tierra.
Tal formación da como resultado que las gotas suspendidas sean capaces de refractar el espectro de luz en un ángulo entre 40 y 42 grados con respecto a la trayectoria original de la luz, que a su vez crea un arco iris circular.
Entonces, no, nunca podemos alcanzar el “final de un arco iris”, ya que no hay ninguno en forma circular. Los arcoiris también son producto de ondas de luz, por lo que es imposible tocar uno.
[1] http://www.physicsclassroom.com/…
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