Arco-íris

Um arco-íris é um arco multi-colorido que se forma no céu. Trata-se, na verdade, de um fenômeno óptico e meteorológico.

Em diversas culturas, o arco-íris simbolizou a ponte entre o céu e a terra, em que deuses transitam de seu mundo ao nosso, a aliança divina com a humanidade, o domínio da magia no mundo terreno, onde gnomos guardam seu pote de ouro, etc.

Já para a ciência moderna – desde Newton, que o decompôs no prisma –, o arco-íris é um fenômeno óptico, isto é, uma ilusão, causada pela refração da luz, que pode ser matematicamente compreendida como um espectro eletro-magnético de diferentes comprimentos de onda.

Imagem: Reprodução

Arco-íris: como se forma

O arco-íris é uma ilusão de óptica causada pela dispersão da luz solar em gotas de água, principalmente de chuva – mas o mesmo efeito pode ser visto em cachoeiras, fontes e irrigadores também.

À medida que a luz do sol atravessa as gotas de água, ela é curvada e dividida nas cores do arco-íris.

A luz solar é conhecida como luz branca ou visível e é, na verdade, uma mistura de todas as cores visíveis.

Arco-íris: cores

A luz branca, que dá origem às demais, é composta de luzes de vários comprimentos de onda, indo do violeta (que tem cerca de 400 nanômetros) ao vermelho (de 700 nanômetros).

Todas as luzes refletem e refratam da mesma forma, mas só algumas delas chegam ao observador em função da posição dele.Os arco-íris aparecem em sete cores porque as gotículas de água quebram a luz branca das sete cores do espectro.

Devido e esse fato, as cores do arco-íris são: vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, anil e violeta.

A luz vermelha tem ângulo de 42° em relação ao raio de sol que a originou enquanto que, no outro extremo do espectro, a luz violeta tem ângulo de 40° em relação ao raio de sol.

só é possível ver um arco-íris se o Sol estiver atrás de você e a chuva na frente. Uma pessoa no solo consegue ver as sete cores do arco-íris (violeta, anil, azul, verde, amarelo, laranja e vermelho) porque as luzes dispersas dentro de cada gotícula seguem em diferentes direções. No entanto, em determinadas posições, pode ser que não veja todas as cores.

O arco-íris principal fica visível a um ângulo de cerca de 40° do horizonte sendo possível ver um segundo arco-íris (duplo arco-íris) acima do principal em que as cores estão na ordem inversa.

Curiosidades

  • Um arco-íris é, na verdade, um círculo completo de luz. No entanto, devido à maioria das pessoas que vêem um arco-íris no chão, vemos apenas um semicírculo ou arco do arco-íris.
  • Um arco-íris não está situado em uma distância especificada, em vez disso, ele sempre será visível para uma pessoa no ângulo exato em que as gotas de água doce refletem a luz que é de 40 graus na direção oposta do sol.
  • Devido à posição em que estão, não há como duas pessoas enxergarem o mesmo arco-íris, na verdade até os nossos olhos individuais vêem um arco-íris ligeiramente diferente.
  • Sir Isaac Newton identificou as 7 cores do espectro visível que juntas formam a luz branca. Todos os quais estão presentes em um arco-íris na ordem vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, anil e violeta.
  • Nos tempos gregos e romanos, acreditava-se que os arco-íris eram um caminho criado pela deusa do arco-íris, Íris, ligando-nos aos imortais.
  • Embora os arco-íris figurem nos mitos e religiões de tantas culturas ao longo da história, ninguém tinha a menor ideia do que eles realmente eram até o século XVII.
  • Durante o Renascimento, ficou decidido que havia quatro cores no arco-íris: vermelho, azul, verde e amarelo. No século XVII, os pensadores ocidentais concordaram em cinco cores: vermelho, amarelo, verde, azul e roxo.
  • Em 1637, René Descartes descobriu que os arco-íris eram causados ​​pela luz do sol sendo dividida em diferentes cores pela chuva.
  • A verdade é que não há um número definido de cores em um arco-íris. Cada matiz se mistura a seguinte sem um limite rígido, deixando a interpretação para a pessoa que a vê e para a cultura que a definiu.
  • Arco-íris podem ocorrer em névoa, neblina, maresia, cachoeiras e em qualquer lugar onde a luz encontra a água no céu e os ângulos são propícios. Há também raros arcos-da-lua, feitos à noite pela luz da lua embora nossos olhos os vejam como brancos.
  • O arco-íris de maior duração (ou mais observado) do mundo foi visto em Sheffield, Inglaterra, em 14 de março de 1994 – e durou das 9h às 15h.
  • Entre um arco-íris e o outro o céu é mais escuro porque a luz refletida nas gotas de chuva nesta parte não alcançam o observador. Esta área é chamada de Faixa Escura de Alexandre, em homenagem a Alexandre de Afrodisias, que a descreveu pela primeira vez em 200 d.C.

Referências

Algumas notas sobre o fênomeno óptico e meteorológico: arco-íris – GAAIS
O arco-íris duplo – Lhys.org
De onde vêm as cores do arco-íris? – Tatiana Pinheiro, Bruna Nicolielo

Luana Bernardes
Por Luana Bernardes

Graduada em História pela Universidade Estadual de Maringá (UEM) e pós-graduada em Psicopedagogia Institucional e Clínica pela mesma Universidade.

Exercícios resolvidos

1. [MACKENZIE]

Um feixe de luz policromática é decomposto ao atravessar um prisma porque:

a) o comprimento de onda da radiação eletromagnética é muito pequeno

b) o índice de refração do material que constitui o prisma depende da frequência da radiação incidente

c) o prisma é feito de um vidro especial

d) o índice de refração depende do ângulo de incidência da luz

e) o índice de refração do material que constitui o prisma depende da densidade do meio

Resposta: B
O índice de refração do material depende do material do qual ele é composto e do tipo de radiação incidente.

2. [UEL]

A partir do século XIII, iniciando com o pensador Robert Grosseteste,os estudos em óptica avançaram sistemática e positivamente, dando origem às explicações científicas a respeito das produções de fenômenos e imagens, como é o caso dos estudos sobre o arco-íris e as lentes.

Sobre o fenômeno de formação do arco-íris, considere as afirmativas a seguir.

I. O arco-íris primário é causado por uma refração e uma reflexão dos raios de Sol nas gotas de chuva.

II. O arco-íris aparece quando os raios de luz branca incidem em gotículas de água presentes no ar e pode ocorrer naturalmente ou ser produzido artificialmente.

III. O arco-íris é decorrente do processo de difração da luz branca nas gotas de chuva.

IV. A dispersão dos raios de luz branca é responsável pelo espectro de luzes coloridas que aparece, por exemplo, pela passagem dessa luz por gotículas de água ou por um prisma e cristal trigonal.

Estão corretas apenas as afirmativas:

a) I e III.

b) II e IV.

c) I, II e III.

d) I, II e IV.

e) II, III e IV.

Resposta: B
Afirmativa I está incorreta porque afirma que a refração e a reflexão dos raios de Sol ocorrem apenas uma vez, quando, na verdade, esses fenômenos ocorrem várias vezes para que o arco-íris seja formado.

A afirmativa II está correta.

Afirmativa III está incorreta porque os processos que geram o arco-íris são a birrefração e a reflexão.

Afirmativa IV está correta porque, ao sofrerem refração, as cores sofrem desvio de sua direção de propagação, o que causa o efeito da dispersão da luz branca que também pode ser observado nos prismas.

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