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Arcoiris

Si.. yo se que estƔ sencillo... pero este lo pidieron por ahƭ... asƭ que lo tracƩ ;)

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Un arcoĆ­ris​ o arco iris es un fenĆ³meno Ć³ptico y meteorolĆ³gico que consiste en la apariciĆ³n en el cielo de un arco (en ocasiones, dos) de luz multicolor, originado por la descomposiciĆ³n de la luz solar en el espectro visible, la cual se produce por refracciĆ³n, cuando los rayos del sol atraviesan pequeƱas gotas de agua contenidas en la atmĆ³sfera terrestre.

Relato bĆ­blico En el libro de GĆ©nesis, un arcoĆ­ris simbolizĆ³ la alianza de Dios con NoĆ© y su promesa de que no destruirĆ” la Tierra con un diluvio otra vez. SegĆŗn el Antiguo Testamento, el arcoĆ­ris fue creado por Dios tras el Diluvio universal. En el relato bĆ­blico, este aparecerĆ­a como muestra de la voluntad divina y para recordar a los hombres la promesa hecha por el propio Dios a NoĆ© de que jamĆ”s volverĆ­a a destruir la tierra con un diluvio.

Mi arco he puesto en las nubes, el cual serƔ por seƱal del pacto entre mƭ y la tierra. Y sucederƔ que cuando haga venir nubes sobre la tierra, se dejarƔ ver entonces mi arco en las nubes. Y me acordarƩ del pacto mƭo, que hay entre mƭ y vosotros y todo ser viviente de toda carne; y no habrƔ mƔs diluvio de aguas para destruir toda carne. GƩnesis 9:13-15. Biblia Reina-Valera, 1960

Por este motivo tambiĆ©n el arcoĆ­ris es el sĆ­mbolo moderno del movimiento NoĆ”jida ya que simboliza el pacto que Dios hizo con Noaj (NoĆ©) y su descendencia para siempre, el cual tendrĆ­a su mĆ”xima expresiĆ³n en el cumplimiento de las siete leyes de los hijos de Noaj.

Historia de la ciencia del arcoĆ­ris

Es un arco compuesto de arcos concĆ©ntricos de colores, sin soluciĆ³n de continuidad entre ellos, con el rojo hacia la parte exterior y el violeta hacia el interior.
El 13 de octubre pasado, un pasajero se disponĆ­a a viajar desde Chicago hacia Miami en un vuelo que partiĆ³ desde el aeropuerto O'Hare. Como habĆ­a caĆ­do una tenue lluvia y habĆ­a humedad en el ambiente, en el aeropuerto apareciĆ³ en arcoiris. Una vez que el aviĆ³n levantĆ³ vuelo, al observar el colorido fenĆ³meno desde el aire, el pasajero "descubriĆ³" que no se trata de un "arco", sino de un "cĆ­rculo" contentivo de la descomposiciĆ³n cromĆ”tica descrita. Adicionalmente, el pasajero notĆ³ que el "cĆ­rculoĆ­ris" no es un fenĆ³meno estĆ”tico, sino que cambia de posiciĆ³n a medida que nos acercamos o nos alejamos de Ć©l.

 Colores del espectro visible. Menos frecuente es el arcoĆ­ris doble, el cual incluye un segundo arco mĆ”s tenue con los colores invertidos, es decir, el rojo hacia el interior y el violeta hacia el exterior.
Si bien el arcoƭris es un gradiente continuo de colores espectrales, se considera que estos pueden definirse en siete colores fundamentales: rojo, naranja, amarillo, verde, cian, azul y violeta, los cuales equivalen a los mencionados por el cientƭfico Isaac Newton en 1704 (rojo-naranja-amarillo-verde-azul-aƱil-violeta, respectivamente).
En el sistema RGB, que es un modelo de colores luz, corresponde a tres colores primarios, dos secundarios y dos terciarios.

Historia de la ciencia del arcoĆ­ris ArcoĆ­ris doble. Hace mĆ”s de tres siglos, Isaac Newton logrĆ³ demostrar con ayuda de un prisma que la luz blanca del Sol contiene colores partiendo del rojo, a su vez pasando por el naranja, amarillo, por el verde, por el azul y aƱil hasta llegar al violeta. Esta separaciĆ³n de la luz en los colores que la conforman recibe el nombre de descomposiciĆ³n de la luz blanca.

ArcoĆ­ris en Losar de la Vera, CĆ”ceres, EspaƱa, abril de 2012. El experimento de Newton no es difĆ­cil de reproducir, pues no es necesario contar con instrumental cientĆ­fico especial para llevarlo a cabo. Incluso hoy en dĆ­a resulta ser uno de los mĆ”s hermosos e instructivos para los principiantes estudiantes de Ć³ptica en educaciĆ³n bĆ”sica, media y superior.

Se puede lograr con un prisma, el cual, al ser atravesado por un rayo de luz blanca del sol, hace que el rayo de luz solar se refracte y salga por el lado opuesto descompuesto en los siete colores ya mencionados.

Pero muchos siglos antes de que naciera Newton la naturaleza ya habĆ­a descompuesto la luz del Sol una y otra vez ante los ojos de nuestros antepasados. Algunas veces, despuĆ©s de una llovizna; otras, una tormenta. Lo cierto es que el arcoĆ­ris fue durante mucho tiempo un fenĆ³meno tan asombroso como sobrecogedor. Tomado en ocasiones como portador de augurios, en otras como inspiraciĆ³n de leyenda, y siempre como una obra de arte, nunca ha dejado de parecer maravilloso al ser humano.

La teorĆ­a completa del arcoĆ­ris fue, sin embargo, anterior a Newton: en la Edad Media Teodorico de Freiberg proporcionĆ³ una de las primeras teorĆ­as acerca de la naturaleza del arco iris,​ luego desarrollada por Antonius de Demini en 1611, fue retomada y refinada luego por RenĆ© Descartes.

Posteriormente, la teorƭa moderna fue propuesta en forma inicial por Thomas Young y, mƔs tarde elaborada en detalle por Richard Potter y George Biddell Airy.

Explicaciones sobre el fenĆ³meno

 Cuando la luz solar incide sobre las gotas de lluvia, estas se encargan de producir del efecto, pero en algunas mucho mĆ”s que en otras. Los rayos del Sol involucrados con la formaciĆ³n del arcoĆ­ris salen de las gotas de lluvia con un Ć”ngulo de aproximadamente 138 grados respecto de la direcciĆ³n que llevaban antes de entrar en ellas.

Este es el «Ć”ngulo del arcoĆ­ris», descubierto por RenĆ© Descartes en el aƱo de 1637. Como el Ć”ngulo de salida es de solo 138 grados, la luz no se refleja exactamente hacia su origen. Esto hace posible que el arcoĆ­ris sea visible para nosotros, que no solemos encontrarnos exactamente entre el Sol y la lluvia. De manera que siempre, si nos colocamos de frente a un arcoĆ­ris, el Sol estarĆ” detrĆ”s de nosotros. Para ser mĆ”s precisos, es la luz amarilla la que es dispersada a 138 grados de su trayectoria original. La luz de otros colores es dispersada en Ć”ngulos algo distintos. La luz roja del arcoĆ­ris se dispersa en una direcciĆ³n ligeramente menor que 138 grados, mientras que la luz violeta sale de las gotas de lluvia en un Ć”ngulo un poco mayor.

 Un rayo de luz solar, de los que forman un arcoĆ­ris, cambia su direcciĆ³n tres veces mientras se mueve a travĆ©s de una gota de lluvia: Primero entra en la gota, lo cual ocasiona que se refracte ligeramente. Entonces se mueve hacia el extremo opuesto de la gota, y se refleja en la cara interna de la misma. Finalmente, vuelve a refractarse cuando sale de la gota de lluvia en forma de luz dispersa. La descomposiciĆ³n en colores es posible porque el Ć­ndice de refracciĆ³n de la gota de agua es ligeramente distinto para cada longitud de onda, para cada color del arcoĆ­ris.

 La luz solar emerge de muchas gotas de lluvia a un tiempo. El efecto combinado es un mosaico de pequeƱos destellos de luz dispersados por muchas gotas de lluvia, distribuido como un arco en el cielo. Los diversos tamaƱos y formas de las gotas afectan la intensidad de los colores del arcoĆ­ris. Gotas pequeƱas hacen un arcoĆ­ris pĆ”lido y de colores con tonalidades pastel; gotas grandes producen colores muy vivos. AdemĆ”s, las gotas grandes son aplastadas por la resistencia del aire mientras caen. Esta distorsiĆ³n ocasiona que el "final" del arcoĆ­ris tenga colores mĆ”s intensos.

QuizĆ”s sea esta la causa de la leyenda que sugiere la existencia de una olla que contiene oro resplandeciente en el final del arcoĆ­ris. A veces, es posible ver tambiĆ©n lo que se conoce como arcoĆ­ris secundario. El arcoĆ­ris primario, que hemos dado en llamar simplemente "arcoĆ­ris", es siempre un arco interior y mĆ”s prĆ³ximo al observador que el arcoĆ­ris secundario.

Si la luz que incide sobre la gota de agua realiza al menos dos refracciones y tres reflexiones internas podemos deducir su trayectoria. El resultado es la formaciĆ³n de un arcoĆ­ris secundario de colores invertidos, mĆ”s dĆ©bil y que queda por encima del primario. Su debilitamiento se debe a la luz que se refracta y sale al exterior en cada reflexiĆ³n interna.
 Los Ć”ngulos que forman los rayos incidente y refractado hacia el ojo son mayores en el rayo secundario: 50° para la luz roja y 54° para la violeta. Vimos que en la formaciĆ³n del primario, el Ć”ngulo era de 132° para la luz roja, esto es, 42° respecto al observador. El orden de los colores en el arco secundario estĆ” invertido debido a la doble reflexiĆ³n interna. TeĆ³ricamente puede haber mĆ”s de tres reflexiones internas, que darĆ­an lugar a cuatro y cinco arcos iris.
El tercero y cuarto estarĆ­an entre el observador y el sol y quizĆ”s nunca se puedan ver. El quinto se produce en la misma zona del primero y del segundo y no es perceptible porque es muy tenue. Es posible, en un experimento de laboratorio, demostrar que se pueden conseguir hasta 13 arcos iris visibles, aunque, lĆ³gicamente su luminosidad se reduce considerablemente.

Es interesante seƱalar que ninguna luz emerge en la regiĆ³n entre los arcos iris primario y secundario. Esto coincide con algunas observaciones, que seƱalan que la regiĆ³n entre los dos arcos es muy oscura, mientras que en la parte exterior del arco secundario y en la parte interior del arco primario es visible una considerable cantidad de luz, lo cual se debe al reflejo de la luz blanca concentrada justo antes de su refracciĆ³n para formar el arcoĆ­ris. Esta zona oscura intermedia se debe a la intensidad de la cortina de agua, que absorbe toda la luz posible hacia el interior de la misma, por lo que el arco secundario es simplemente un reflejo del primario en direcciĆ³n hacia el observador y es conocida como "Banda de Alejandro".[cita requerida] En algunas ocasiones, cuando los arcos iris primario y secundario son muy brillantes, se puede observar un tercero dentro del primario y un cuarto fuera del secundario. A estos arcos se les llama arcos supernumerarios y se deben a efectos especiales de interferencia luminosa. Cuando alguien mira un arcoĆ­ris, lo que estĆ” viendo en realidad es luz dispersada por ciertas gotas de lluvia.

Otra persona que se encuentre al lado del primer observador verĆ” luz dispersada por otras gotas. De manera que puede decirse que cada quien ve su propio arcoĆ­ris, distinto (hablando en un sentido estricto) del que ven todos los demĆ”s. Es comĆŗn pretender estimar la posiciĆ³n del arco, especialmente sus "extremos", es decir, allĆ­ donde desaparece por no existir gotas que descompongan la luz. Pero el arco iris es, en realidad, un cono iris: todas las gotas situadas en la misma posiciĆ³n respecto del espectador y del sol descomponen la luz de igual manera. Si existen solamente gotas lejanas, en espectador tendrĆ” la percepciĆ³n de que el arco se encuentra en una posiciĆ³n determinada. En cambio, si unas gotas se encuentran prĆ³ximas y otras alejadas, el espectador percibirĆ” que la situaciĆ³n del arco es indeterminada. Si las condiciones atmosfĆ©ricas y el sitio de observaciĆ³n son perfectos, entonces la lluvia y el Sol trabajan juntos para crear un anillo de luz completo, denominado arcoĆ­ris circular, como el que se vio el 6 de agosto de 2007 en la isla de Langkawi, Malasia.

En los arcoĆ­ris normales el rojo es el color exterior, y el violeta el interior, pero en los circulares la variaciĆ³n es la contraria. Respecto de las condiciones para ver un arcoĆ­ris se reducen a que el observador tiene que estar localizado entre el sol y una lluvia de gotas esfĆ©ricas (una lluvia uniforme). Es posible que el observador crea que la lluvia no es uniforme donde Ć©l se encuentra, pero sĆ­ debe serlo desde donde localizarĆ­a el arcoĆ­ris. ¿Y cuĆ”ndo son las gotas esfĆ©ricas? Las gotas son esfĆ©ricas cuando caen a una velocidad uniforme, constante. Esto es posible en condiciones de aceleraciĆ³n gravitatoria contando con las fuerzas viscosas de oposiciĆ³n del aire. Cuando se cumple que la velocidad de las gotas es uniforme, la gota adquiere un volumen mĆ”ximo con la mĆ­nima superficie (esfera). solo en estas condiciones es posible la dispersiĆ³n luminosa dentro de la gota y por tanto el arcoĆ­ris, aunque ligeras variaciones de la esfera puedan dar diversas variaciones en un arcoĆ­ris. Por lo tanto, la lluvia no debe ser torrencial, ni estar afectada por el viento. Es por ello que no siempre se contempla el arcoĆ­ris cuando hay lluvia y sol. Es importante notar la altura del Sol cuando uno observa un arcoĆ­ris, pues es algo que ayuda a determinar quĆ© tanto alcanza uno a ver de Ć©l: cuanto mĆ”s bajo se encuentre el Sol, mĆ”s alta serĆ” la cresta del arcoĆ­ris y viceversa. Alguien que pueda elevarse un poco sobre la superficie de la Tierra, se darĆ­a cuenta de que ciertos arcoĆ­ris continĆŗan por debajo del horizonte.

Quienes escalan montaƱas altas han logrado ver en ocasiones una buena parte de arcoĆ­ris circulares completos. Pero ni siquiera las montaƱas poseen la suficiente altura como para poder llegar a observar un arcoĆ­ris circular en su totalidad. Los aviadores han informado algunas veces haber visto genuinos arcos iris circulares completos, los cuales curiosamente han pasado inadvertidos para los pasajeros de sus aeronaves. Esto puede deberse a que las ventanas de los viajeros son muy estrechas y ofrecen un campo de visiĆ³n muy reducido, a diferencia del impresionante campo visual que tiene el piloto.