Arco iris - Refração da luz

Páginas: 6 (1331 palavras) Publicado: 7 de outubro de 2014
O arco-íris, também chamado de arco-celeste, é um fenômeno óptico e meteorológico que separa a luz solar em seu espectro (aproximadamente) contínuo1. O espectro relaciona a intensidade de radiação transmitida, absorvida ou refletida em função do comprimento de onda ou da sua frequência.
É um arco multicolorido com o vermelho no seu exterior e o violeta em seu interior; a ordem completaé: vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, anil (ou índigo) e violeta. No entanto, a grande maioria das pessoas consegue discernir apenas seis cores, e o próprio Newton viu apenas cinco cores, e adicionou mais duas apenas para fazer analogia com as sete notas musicais.
A aparência do arco-íris é causada pela dispersão da luz do sol que sofre refração pelas gotas de chuva.
Dispersão é o fenômeno quecausa a separação de uma onda em vários componentes espectrais.
A luz do sol é uma onda de luz branca formada por várias cores, ou seja, não é pura. Essa luz sofre uma refração inicial quando penetra na superfície da gota de chuva, dentro da gota ela é refletida (reflexão interna total), e finalmente volta a sofrer refração ao sair da gota. O efeito final é que a luz que entra é refletida em umagrande variedade de ângulos, com a luz mais intensa a um ângulo de cerca de 40–42°, independente do tamanho da gota. A luz azul retorna em um ângulo maior que a luz vermelha, mas devido a reflexão interna total da luz na gota de chuva, a luz vermelha aparece mais alta no céu, e forma a cor mais externa do arco-íris.
O arco-íris não existe, trata-se de uma ilusão de óptica cuja posição aparentedepende da posição relativa do observador. Todas as gotas de chuva refratam e refletem a luz do sol da mesma forma, mas somente a luz de algumas delas chega até o olho do observador. Estas gotas são percebidas como o arco-íris para aquele observador. Sua posição é sempre na direção oposta do sol com relação ao observador, e o interior é uma imagem aumentada do sol, que aparece ligeiramente menosbrilhante que o exterior. O arco é centralizado com a sombra do observador, aparecendo em um ângulo de aproximadamente 40°–42° com a linha entre a cabeça do observador e sua sombra (Isto significa que se o sol está mais alto que 42° o arco-íris está abaixo do horizonte e o arco-íris não pode ser visto a menos que o observador esteja no topo de uma montanha ou em outro lugar de altura similar). 
Algumasvezes, um segundo arco-íris mais fraco pode ser visto fora do arco-íris principal, ele acontece devido a uma dupla reflexão da luz do sol nas gotas de chuva, e aparece em um ângulo de 50°–53°. Devido à reflexão extra, as cores do arco são invertidas quando comparadas com o arco-íris principal, com o azul no lado externo e o vermelho no interno. A região entre o arco-íris primário e secundário édenominada banda de Alexandre. Observa-se que essa faixa é mais escura que o resto do céu, por não ter qualquer reflexão de luz. Existem também os arco-íris geminados ou gêmeos e os supranumerários, que são fenômenos muito raros. O arco-íris geminado aparece como dois arco-íris que se separaram de uma única base. As cores no segundo arco, ao invés de reverterem como em um arco-íris duplo, aparecemna mesma ordem do arco-íris primário. Às vezes é observado em combinação com um duplo arco-íris. Isso ocorre devido á combinação de diferentes tamanhos de gotas de água que caem do céu. As gotas de chuva achatam com a resistência do ar à medida que caem, o que é mais proeminente nas grandes gotas de água. Quando duas pancadas de chuva com pingos de diferentes tamanhos combinam-se, cada uma delasproduz arco-íris ligeiramente diferentes, que podem combinar-se e formar um arco-íris geminado. Pode ser vista também, uma série alternada de bandas fracas, róseas e verdes localizados logo abaixo do arco-íris primário, como se fossem vários outros arco-íris muito finos e apagados no interior do arco primário. Como se trata de um número de arcos superior ao esperado, denominam-se arcos...
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