Porque el arcoiris tiene forma de arco

Tal vez te hayas preguntado porque el arcoiris tiene forma de arco, en lugar de que sea recto o incluso cuadrado. Pero para comprender este fenómeno natural adecuadamente, necesitamos saber como se forma un arcoiris en primer lugar.

porque el arcoiris tiene forma de arco

El nacimiento de un arco iris

Un arcoiris necesita dos cosas: gotas de agua y luz solar. En las condiciones adecuadas, cada gota de agua actuará como un prisma.  Esto significa que cuando un rayo de luz solar golpea la gota, pueden suceder dos cosas:

  1. La luz simplemente pasará a través de las gotas.
  2. se doblará, rebotará en la superficie y luego se doblará nuevamente al salir, dispersando la luz blanca en los siete colores visibles que componen cada arcoiris.

Por qué se produce la curva del arcoiris

arcoiris forma circularUn arcoiris no tiene la forma de un semicírculo o un arco. En realidad, esa es simplemente la forma en que lo vemos. De hecho, un arcoiris es un círculo, pero no podemos ver la forma completa porque el horizonte corta la mitad inferior. Sin embargo, si estuvieras volando lo suficientemente alto, sin ninguna perturbación, entonces podrías ver un arco iris completo.

La apariencia de un arco iris depende de dónde te encuentres. Si te mueves, entonces el arcoiris se mueve. Para cada persona, la vista será diferente. El rango de ángulos en el que se reflejan las gotas de lluvia es la verdadera razón por la cual los arco iris son curvos.

Cuando podemos ver el arcoiris y su forma de arco

Hagamos algunas visualizaciones creativas para entender esto de la curva de los arcoiris un poco más. Imagínate que estás parado frente al sol con todas las gotas de agua a la espera de ser golpeadas por la luz del sol.

La luz solar golpea la gota, y la luz de color rebota en un ángulo de 40-42 grados en todas las direcciones posibles. Dado esto, ¿cómo ves los colores?

Solo los rayos que brillan directamente hacia ti revelarán sus colores. En otras palabras, sólo verás la luz coloreada de esas gotas de agua que están en el ángulo apropiado tanto de ti como del sol.

La única forma que permitirá que los rayos de luz brillen sobre ti en ese ángulo preciso, es un arco o un círculo contigo en el centro. Obviamente, no vemos el círculo completo porque nuestro horizonte de visión corta nuestra visión.

Otro ejemplo de porque el arcoiris tiene forma de arco

por qué el arcoiris es curvo

Ya vimos que la luz solar que pasa a través de las gotas de lluvia provoca un arcoiris a través de un proceso llamado refracción, que es la flexión de la luz al pasar de un medio a otro. Esto es análogo a empujar un carrito de compras sólo en el borde, dentro de un estacionamiento.

Si las ruedas de un lado salen del pavimento hacia un área de pasto adyacente, el carro comenzará a girar hacia la hierba. Esto se debe a que las ruedas que se mueven sobre el pavimento pueden rodar más rápido que las ruedas sobre la hierba.

En el caso de un arcoíris, cuando la luz del sol golpea una gota de lluvia, no se mueve tan rápido a través del agua como lo hace a través de la atmósfera, por lo que se dobla un poco. La luz luego vuelve a girar cuando sale de la gota de lluvia y regresa al aire a su velocidad original.

Cuando la luz golpea la lluvia en el ángulo correcto, se refracta a través de una gota de lluvia y en nuestros ojos, haciendo que veamos un arco iris y su clásica forma de arco.

Las gotas de agua favorecen la curva de los arcoiris

forma de arcoiris gota de aguaUna gota de agua también es esférica, y por lo tanto, su efecto sobre la luz solar es simétrico con respecto a un eje imaginado que conecta el centro de la gota y el sol.

Debido a esta simetría (siempre y cuando la gota de lluvia sea vista a lo largo de una línea de visión que forma un ángulo de 40 a 42 grados con la dirección del sol) los diversos colores de luz serán visibles.

Así, un arco iris es en realidad un círculo centrado en el punto directamente opuesto al sol del observador (el llamado punto antisolar) con un radio angular de 42 grados.

Tamaño de curvatura de un arcoiris

En realidad no vemos el círculo completo porque la tierra se interpone en el camino. Cuanto más cerca está el sol del horizonte, más círculo veremos. Justo al atardecer, veríamos un semicírculo completo de arco iris con la parte superior del arco a 42 grados sobre el horizonte. Cuanto más alto está el sol en el cielo, menos arco iris se ve por encima del horizonte.