Arcoíris: qué es, cómo se forma, colores, tipos
¿Qué es un arcoíris?
Un arcoíris es un fenómeno meteorológico y óptico que aparece en forma de arco o semicírculo multicolor que se puede ver en el cielo durante algunos períodos de lluvia.
Los arcoíris aparecen normalmente a primera hora de la mañana o al final de la tarde, y lo hacen siempre del lado opuesto a donde se encuentra el sol.
En la mañana, cuando el sol se levanta por el este, los arcoíris se forman hacia el oeste. En la tarde es al revés: el sol está hacia el oeste y los arcoíris se forman en el este.
Las primeras investigaciones
Las primeras indagaciones científicas sobre los arcoíris como fenómenos meteorológicos se las debemos a René Descartes (1596-1650), filósofo y matemático mejor conocido como fundador del racionalismo y la geometría analítica.
La primera explicación, aún vigente, de cómo se forman los arcoíris apareció como parte de un capítulo dedicado a la meteorología en su obra Discurso del método, publicada en 1637.
Aunque correcta en lo fundamental, la explicación de Descartes estaba incompleta. Habría que esperar a los trabajos de Isaac Newton (1643-1727) y Thomas Young (1773-1829) sobre la longitud de onda de la luz y su influencia en la percepción de los colores para que se comprendiera plenamente en qué consisten los arcoíris.
¿Cómo se forma un arcoíris?
Los arcoíris se forman cuando la luz solar pasa a través de las gotas de agua que caen en forma de lluvia y se refracta.
Refracción
Se llama refracción al cambio de dirección y velocidad que experimentan los rayos de luz al pasar de un medio a otro.
Cuando la luz solar deja el aire para entrar en la gota de agua, se refracta. Si esto ocurre en millones de gotas de lluvia al mismo tiempo, entonces veremos un arcoíris.
Ángulo de refracción
Al viajar por el aire la luz solar se ve blanca. Sin embargo, está compuesta por diferentes longitudes de onda que, al atravesar la gota de agua, se doblan o refractan en distinto ángulo, separándose.
Cada una de esas longitudes de onda refractadas en distinto ángulo forman los colores del arcoíris. El color violeta presenta el ángulo de refracción más grande. El ángulo se hace más pequeño a medida que pasamos al azul, al verde, al amarillo, hasta llegar al rojo, que posee el ángulo de refracción más pequeño.
El lugar del cielo en el que aparece el arcoíris depende de la posición del sol respecto al horizonte. Mientras más bajo se encuentra el sol, más alto se ve el arcoíris, y viceversa.
Los colores del arcoíris
De abajo hacia arriba, los colores del arcoíris son violeta, índigo, azul, verde, amarillo, naranja y rojo. Isaac Newton, con su experimento del prisma, fue quien descubrió que la luz se fragmentaba en siete colores.
Sin embargo, estos siete colores tienen cientos de gradaciones, no todas visibles por el ojo humano. Para simplificar, se estableció este número. El color azul e índigo (el quinto y el sexto, respectivamente) forman la gama del azul claro y del azul oscuro. El segundo, el naranja, forma parte del espectro del rojo.
Tipos de arcoíris
Los arcoíris se clasifican fundamentalmente en tres tipos: primarios, secundarios y supernumerarios.
Arcoíris primarios
Son los más comunes y los más visibles. Solo en unos pocos casos pueden apreciarse todos los colores del arcoíris. La presencia o ausencia de algunos colores, así como el ancho de cada banda, se relaciona con el tamaño de las gotas de lluvia a través de las cuales pasa la luz solar.
Si el sol se encuentra demasiado bajo en el horizonte, el arcoíris puede verse casi completamente rojo, puesto que el polvo y los aerosoles en la atmósfera bloquean la luz verde y azul, de longitud de onda más corta, pero permiten el paso de la luz roja.
Arcoíris secundarios
En algunos casos, junto al arcoíris primario se forma un segundo arcoíris mucho más tenue y con el doble de ancho, llamado secundario o doble arcoíris.
Este segundo arcoíris aparece cuando la luz se refracta no una, sino dos veces en el interior de la gota. Los colores en el arcoíris secundario aparecen en orden invertido respecto al primario.
Esto quiere decir que, en sentido interior-exterior, en lugar de ir del violeta al rojo va del rojo al violeta, pasando por el naranja, amarillo, verde, azul e índigo.
La banda de Alejandro
Desde el punto de vista del observador, el espacio que separa el arcoíris primario del secundario aparece notablemente oscurecido.
Este fenómeno se conoce como la “banda de Alejandro”, bautizado así en honor al filósofo Alexander de Aphrodisias, quien fue el primero en hacerlo notar en el año 200 antes de nuestra era.
Lo que ocurre es que las gotas de lluvia ubicadas en la banda no son capaces de reflejar toda la luz que reciben, por lo cual esa área aparece oscurecida.
Supernumerarios
Se trata de arcoíris primarios en cuyo interior se pueden ver tenues arcos o anillos de color verde, violeta o naranja.
Se producen por una interferencia de las ondas luminosas en el momento en que estas salen de la gota de agua después de haberse refractado.
La interferencia está relacionada con el tamaño de las gotas de lluvia. Si estas son de gran tamaño, con un diámetro superior a un milímetro, se pueden formar hasta cinco arcos supernumerarios.
De rociones
En la superficie de los mares y los grandes lagos el paso de viento arranca miles de diminutas gotas de agua, a veces acompañadas de espuma, y las arrastra durante una breve distancia. Estos conjuntos de gotas se llaman rociones.
Los conjuntos de rociones también pueden formar arcoíris primarios, los cuales aparecen sobre la superficie del agua.
Las banderas del arcoíris
Los colores del arcoíris han servido de inspiración para el diseño de banderas representativas de diversas causas y agrupaciones.
Orgullo LGTB
Fue creada en 1978 por el artista Gilbert Baker en San Francisco, Estados Unidos. La variedad de colores representa la diversidad de orientaciones sexuales (homosexual, bisexual, transexual, lesbiana, etc.) y se puede ver en manifestaciones del orgullo homosexual en todas partes del mundo.
Whippala
Es una bandera cuadrangular vinculada con las etnias andinas, pero especialmente con los aimaras de Bolivia. La bandera simboliza el orgullo de estas etnias por su cultura y su historia precolombinas.
Referencias
- (2010). Rainbow. Britannica Student Encyclopedia. Vol. 11.
- (s/f). Arco iris supernumerario. Organización Meteorológica Mundial. Tomado de cloudatlas.wmo.int.
- Britannica, T. Editors of Encyclopaedia (2021). Rainbow. Encyclopedia Britannica. Tomado de britannica.com.
- National Geographic (2009). Answer book. Fast facts about our world. Washington D. C.
- Redacción (2019). El increíble arcoíris triple que intriga a los expertos. BBC News. Tomado de bbc.com.