Caracterizado pelos espectros coloridos, o arco-íris é um admirado fenômeno ótico causado pela refração da luz solar nas gotículas de água suspensas na atmosfera. Este fenômeno pode ocorrer durante ou após uma chuva, quando existem as gotas de água e a luz do sol estiver brilhando acima do observador em baixa altitude ou ângulo.
Pela refração, a luz solar, que é uma onda de luz branca formada por várias cores, é dividida em espectros coloridos, o que causa a visão do arco-íris. Este fenômeno pode ser reproduzido pela refração da luz em um prisma de vidro.
A formação de um arco-íris
Na realidade, o arco-íris não existe, pois é um fenômeno ótico possível de ser observado a partir da posição relativa do observador. Assim como outros objetos, as gotas de chuva também apresentam determinado índice de refração e funcionam como um prisma natural, mas necessitam do tamanho e formato corretos para que a formação de um arco-íris seja possível.
A luz branca do sol é formada por várias cores e, quando esta luz incide sobre uma gota de água, os raios luminosos penetram nela e são refratados, formando os espectros coloridos característicos do arco-íris. Dentro da gotícula de água, o feixe de luz colorido é refletido sobre a sua superfície interna e sofre outro processo de refração, o que provoca a separação das cores.
Foto: Reprodução
No processo de refração, ao passar de um meio material para outro (no caso, do ar para a gota de chuva), o feixe de luz sofre um atraso, isto é, um lado da onda luz desacelera primeiramente, o que causa a separação das cores de acordo com a frequência. A gotícula de água faz isso com a luz.
Todas as gotas de água presentes na superfície refratam e refletem a luz do mesmo jeito, porém o observador consegue captar apenas algumas cores do processo, que depende de sua posição relativa.
E o formato de arco?
E por que o arco-íris se apresenta na forma de um arco e não em vários feixes de luz coloridos? Quando uma gota de água refrata a luz solar, as cores se separam de acordo com a sua frequência e em ângulos diferentes com relação ao observador.
Assim sendo, só uma cor estará em um ângulo visível ao observador e as outras gotas ao redor dela também refratarão a mesma cor, formando uma faixa larga de determinada cor e aparecendo como o arco-íris que conhecemos. Por exemplo, enquanto algumas gotas estão em um ângulo que permite que a cor azul seja refratada diretamente para você, as outras cores passam por cima ou por baixo do alcance da sua visão.
