Arco-Íris | Fundamentos Físico e Componentes de um Arco-Íris

Arco-Íris | Fundamentos Físico e Componentes de um Arco-Íris

Arco-íris é um fenômeno atmosférico, que consiste em uma semicircunferência constituída por faixas coloridas que contêm todas as cores do espectro visível, do vermelho, na faixa mais externa, ao violeta. O ponto focal do arco-íris, isto é, o centro a partir do qual ele se origina, está situado sobre uma reta imaginária que une a fonte luminosa ao observador.

Os fenômenos de refração, difusão e reflexão que ocorrem quando raios de luz provenientes do Sol ou da Lua incidem sobre gotículas de água em suspensão na atmosfera são os responsáveis pela formação do arco-íris.

Fundamento físico e componentes

As primeiras investigações válidas destinadas a oferecer uma explicação científica sobre a forma e a estrutura do arco-íris se devem ao italiano Marco Antonio de Dominis, que, em 1611 elaborou uma teoria depois desenvolvida e confirmada empiricamente por Descartes, em 1637. Dominis baseou seus trabalhos no estudo do desvio que uma radiação luminosa sofre ao incidir sobre uma esfera transparente, que substituía, em laboratório, as gotículas de água presentes na atmosfera.

Cada um dos componentes cromáticos da luz branca incidente apresenta um ângulo de saída diferente, o que explica a diferenciação das tonalidades do espectro. Além disso, o número de reflexões internas que ocorrem dentro de cada gota condiciona o valor dos diferentes ângulos emergentes: ao se formar um ângulo de 42o em relação à direção da luz incidente, são emitidos raios a partir dos quais é gerado um arco-íris, denominado primário, que é de maior intensidade luminosa, passível de observação em condições meteorológicas normais.

Com um ângulo de 50o, por outro lado, forma-se um arco secundário com uma sequência de cores invertida em relação ao primário, visível somente em condições climáticas estáveis. Esse segundo arco-íris aparece sobre a faixa externa do arco primário, encontrando-se separado dessa por uma faixa intermediária. A formação de um terceiro arco-íris, a partir de uma tripla reflexão interna, embora teoricamente possível, nunca foi observada.

Em determinadas condições atmosféricas, podem-se ver anéis de coloração tênue, localizados entre as faixas do arco-íris primário, denominados arcos supernumerários. Esses anéis são originados por fenômenos de interferência entre as radiações emergentes das partículas de água, após a primeira reflexão interna.

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