Arco-Íris ----> Curiosidade

O arco-íris é um espectáculo deslumbrante oferecido pela Natureza, que apenas pode ser visto com condições atmosféricas especiais. É incrível como esta beleza da Natureza é produzida unicamente pela dispersão da luz solar pelo seu espectro de cores (e, portanto, facilmente reproduzida pelo Homem).

Formação do Arco-Íris

Segundo a mitologia grega, o arco-íris aparecia sempre que Íris - uma linda virgem com asas e mantos de cores brilhantes - transmitia as mensagens divinas de Zeus à raça humana, deixando, no céu, um rasto multicolor!

Na realidade, os arcos-íris aparecem quando o sol sobressai do meio das nuvens, durante ou imediatamente após uma chuvada forte localizada. Graças a Descartes e às suas experiências, em 1637, sabe-se que este fenómeno atmosférico é causado por reflexão e refracção da luz do Sol nas as gotas de água.
No entanto, só poderás observar este fenómeno físico se tiveres o Sol pelas tuas costas - ao princípio ou ao fim do dia - e a chuva à tua frente.

A luz solar sofre uma refracção ("curvatura" da luz quando atravessa a fronteira entre duas substâncias diferentes) ao entrar na gota de água. Esta refracção causa a separação da luz branca nos seus comprimentos de onda diferentes, ou seja, nas suas diferentes cores (difracção).

Mas, para onde devo eu olhar, no céu, para ver um arco-íris? A tua cabeça e a respectiva sombra definem a direcção do ponto anti-solar. Este representa um ponto na esfera celeste, com posição directamente oposta à do Sol. Para encontrares o arco-íris, deves olhar para a frente, na direcção que forma um ângulo de 42º com a direcção do ponto anti-solar (vide esquiço). Claro que esta direcção não define um único ponto, mas uma coroa de círculo - o horizonte impede-nos de observar um círculo completo.

As cores do Arco-Íris

Tradicionalmente, são indicadas sete cores no arco-íris (do exterior para o interior): vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, anil e violeta. Na verdade, não são só sete cores – trata-se de uma infinidade de cores em variação contínua, desde o vermelho até ao violeta. É toda esta gama de cores que, combinada, forma a luz branca.

Cada gota de água do arco-íris funciona como um prisma quando a luz a penetra, ou seja, separa, no seu interior, por difracção, a luz solar no seu vasto espectro de cores; propriedade demonstrada por Newton, em 1666.
À saída da mesma, as cores sofrem uma refracção, relativamente ao raio de luz incidente, entre o ângulo de 42º - correspondente ao vermelho - e de 40º - correspondente ao violeta. No entanto, quando observas o arco-íris, cada gota de água proporciona-te, em cada momento, uma única cor; todas as outras cores não atingem o teu olho! A posição vertical da própria gota determina qual cor irá ser enviada ao teu olho: o vermelho emerge das mais altas, o violeta das mais baixas. Mas como as gotas de água estão em queda livre, todas têm a oportunidade de te enviar a infinidade de cores que compõem o arco-íris.

Como o Sol está a uma distância muito grande da Terra, os raios de luz são quase paralelos. Poderás constatá-lo, se tiveres um amigo a teu lado: as sombras serão paralelas, indicando a existência de diferentes pontos anti-solar. Por isso mesmo, ao observarem o arco-íris, o teu amigo irá receber luz desviada por outras gotas diferentes das tuas, isto é, verá outro arco-íris! Imagina, então, o número necessário de gotas de água para que a Natureza vos faculte este belo espectáculo...

Porém, até tu podes recriar, em casa, este intrigante fenómeno; só tens de "inventar" um número elevado de minúsculos prismas que dispersem a luz! Difícil? Nem por isso! Uma maneira bastante intuitiva, é a de recriar o chuveiro durante a rega do jardim. Outro método, muito mais simples, é o de utilizar uma rede de difracção - um dispositivo óptico equivalente ao prisma, com um grande número de ranhuras muito estreitas e comprimidas entre si. A incidência e reflexão de luz nessas ranhuras provoca a sua difracção. Os trilhos de um simples CD, onde estão digitalmente codificados os sons, recriam um desses dispositivos.
É por isso que o CD apresenta cores tão vivas, quando reflecte a luz.

Arcos Primário e Secundário

O arco-íris que todos conhecemos é fruto de uma única reflexão interior à gota de água - como tal é denominado por arco primário.

Ocasionalmente, quando o sol está muito forte, e as nuvens bastante escuras, é possível avistar-se um arco secundário, acima do primário, mais apagado. O processo é similar ao do primário - porém, desta vez, a luz sofre duas reflexões no interior da gota de água, invertendo-se, assim, a ordem das cores (em cima o violeta, em baixo o vermelho). Neste caso, o secundo arco aparece, não a um ângulo de 42º relativamente à direcção do ponto anti-solar, mas a um ângulo de cerca de 50º. Além disso, a largura deste arco é quase o dobro do primeiro, enquanto a luminosidade é, no máximo, um quarto do primeiro!

A região entre estes dois arcos, denominada banda de Alexandre, é comparavelmente mais escura que o resto do céu, por não ter qualquer reflexão de luz.

Em dias extremamente luminosos, poderás ver vários outros arcos-íris, muito finos e apagados no interior do arco primário. Como se trata de um número de arcos superior ao esperado, denominam-se arcos supranumerários.

A próxima vez que vires chuva ao longe, e o Sol tiver rompido através das nuvens, vai lá para fora e começa a olhar para o céu, na direcção da tua sombra!! Poderás encontrar um espectáculo deslumbrante!