Por qué la luz es blanca y el arcoíris es de colores
Muchas naciones tienen creencias y leyendas sobre el arcoíris, a menudo asociándolo con fuerzas de otro mundo. Y aunque este no tiene realmente un origen mágico, no todos saben de dónde viene y por qué posee esos colores.
En Ideas en 5 minutos te contaremos cómo de la luz blanca y las gotas de agua nace un arcoíris de colores.
¿La luz del sol es blanca o de color?
En 1666, Isaac Newton observó cómo las ondas de luz que entraban por su ventana y chocaban con un prisma se separaban y se coloreaban de 7 tonos diferentes. Este fenómeno le ayudó a darse cuenta de que el rayo de luz que estamos acostumbrados a ver contiene varios componentes.
En efecto, la luz del sol es una mezcla de ondas electromagnéticas de diferentes colores, cada una con su propia longitud y velocidad de propagación. Cuando un rayo de luz entra en un prisma, se refracta y se ralentiza (dentro del prisma no se desplaza tan fácilmente como en el espacio vacío). Y cuando sale del cristal se refracta una vez más, cambiando su dirección.
Además, la luz blanca en el prisma se divide en varios componentes. Una parte se mueve lentamente y se refracta más que las otras. La otra parte se mueve más rápido y se refracta solo ligeramente. Así, las ondas de luz roja viajan a gran velocidad y se curvan menos. El naranja se mueve un poco más lento y se refracta más. Las ondas de luz violeta son las más lentas y se refractan más que las demás.
Cómo nace un arcoíris en el cielo
Al igual que un rayo de luz blanca se divide en rayos de distintos colores dentro de un prisma, también así se divide dentro de las diminutas gotas de agua que se acumulan en la atmósfera después de una lluvia. Las ondas de luz atraviesan las gotas, refractándose y reflejándose en sus paredes interiores. La luz reflejada se dirige hacia el lado opuesto de la gota, refractándose de nuevo y dividiéndose en rayos de diferentes colores, lo que se denomina espectro. Cuando las ondas luminosas curvadas llegan a la pared opuesta de la gota, no atraviesan completamente el agua, sino que se reflejan de nuevo. El rayo de luz blanca transformado a la salida de la gota es percibido por el ojo humano como un rayo de colores.
Los colores de un arcoíris se ordenan siempre según la longitud de onda de la emisión. El rojo, que tiene la mayor longitud de onda, se curva 42° en el arcoíris y se sitúa en su parte exterior. El violeta, que tiene la longitud de onda más corta, suele curvarse en un ángulo de 40° y se encuentra en el interior del arcoíris.
Cuándo se produce un doble arcoíris
Un arcoíris con una franja roja en la parte superior y una púrpura en la inferior es el más común. Cuando se crea, la luz solar pasa por etapas de refracción, reflexión y refracción de nuevo. Pero cuando la luz se refracta y refleja varias veces en el interior de la gota, actuando según el principio de refracción-reflexión-refracción, aparecen dos arcoíris en el cielo a la vez.
El arcoíris secundario se forma sobre el arco principal y es más tenue. Como la luz se refleja dos veces, el arcoíris secundario se invierte: los colores se disponen en orden inverso.
Como el arcoíris primario refracta la luz del sol hacia el interior y el secundario hacia el exterior, las áreas del cielo situadas por debajo del arcoíris primario y por encima del secundario parecen más brillantes. La zona entre los dos arcoíris es más oscura, generalmente mucho más que el cielo circundante. El área entre los dos arcoíris se denomina banda de Alejandro, en honor al filósofo griego Alejandro de Afrodisias, que fue el primero en describir el fenómeno.