¿Son circulares los arcoiris?

Todos tenemos asumido que el arcoiris se ve como un semicírculo, sin embargo, muchos de nosotros no tenemos ni idea de dónde vienen sus colores, por qué tienen formas circulares y qué son realmente.

Una de las primeras cosas que debemos saber para poder entender mejor cómo se forma, son dos fenómenos físicos conocidos como refracción y reflexión.

Ambos son dos conceptos muy importantes para entenderlos, pues la refracción es lo que permite que veamos los bonitos colores y la reflexión es lo que le da esa forma circular tan característica.

Aunque la luz del sol nos parezca que es de un solo color, esa luz blanca que emite el sol se compone de muchos colores diferentes mezclados. Como la luz es una onda, esta puede descomponerse en diferentes longitudes de onda y cada una corresponde a un color.

La refracción nos da los colores y la reflexión su forma

Por lo tanto, todos los colores tienen una longitud de onda diferente, el color violeta es el que tiene la longitud de onda más corta, luego le sigue el azul, el verde, el amarillo, el naranja y por último, el color rojo, con la longitud de onda más larga.

La luz, al ser una onda, experimenta un fenómeno de refracción cuando entra en el agua. La refracción puede definirse como el cambio de dirección y de velocidad que experimentan las ondas cuando cambian de medio con diferente índice refractivo, como ocurre entre el aire y el agua.

¿Por qué vemos el mar de color azul si el agua es transparente?

Este fenómeno puede observarse fácilmente mirando detenidamente un estanque. Si nos fijamos, vemos que todo lo que vemos bajo el agua parece que no sea firme, porque la luz se curva a medida que pasa del aire al agua.

Cuanto más corta es la longitud de onda de cada color, más notable es el cambio de dirección que sufre al topar con el agua. Y esto es lo que nos permite ver los colores de la luz del sol o lo que es lo mismo, cuando la luz del sol se choca con gotas de agua.

La luz solar se refracta por las gotas de agua y esto tiene como consecuencia que los colores se separen.

Cuando la luz del sol incide sobre una gota de agua, además de refractarse, también se refleja. Esto quiere decir que parte de esa luz que chocha contra la gota de agua, no la atraviesa, sino que sale rebotada en otra dirección. 

Es decir, que en realidad, cuando lo vemos , lo que estamos viendo es la luz que ha chocado contra una gota de lluvia y ha rebotado en nuestras retinas.

Pero esto se complica un poco más porque resulta que la luz del sol se refleja con mayor intensidad en las gotas de lluvia en un ángulo de 42 grados.

Y si dibujas todos los rayos solares que inciden sobre las gotas de lluvia y se reflejan en tus ojos en un ángulo de 42 grados, obtienes la forma circular característica.

Si estamos viendolo de pie en el suelo, es normal que este se detenga cuando toca el suelo y por eso normalmente lo veamos en forma de semicírculo. Aunque si tienes la suerte de observarlo desde un avión, es probable que veas el círculo completo. 

Siempre es una delicia disfrutarlo cuando está lloviendo. Y puede que ahora lo disfrutes más, al saber qué es exactamente lo que estás viendo.