Você já percebeu que, após uma chuva, às vezes surge um arco-íris; mas como ele se forma?

Vamos aprofundar nossa reflexão! Dariamente, interagimos com a luz e suas propriedades sem nos darmos conta – seja na frente de um espelho; quando tiramos uma foto; ou olhamos para as estrelas. E como a luz é formada? Por que ela se comporta de tal maneira e não de outra? Afinal, ela é onda ou partícula?

Essas e outras perguntas intrigam filósofos e cientistas há séculos. Aliás, diversos fenômenos ópticos, como a propagação retilínea da luz e a reflexão, já são bem conhecidos desde a Grécia Antiga;

Voltando aos arco-íris, geralmente esse fenômeno acontece após um período de chuva, seguido por um céu limpo, com bastante Sol. Para entender o porquê de esse cenário ser o ideal, conceitos como dispersão da luz e sua natureza, continue lendo este texto do Engenharia 360!

Veja Também: Tecnologia: drones desenham QR Code escaneável no céu de Xangai

Natureza da luz

Na investigação sobre a natureza da luz é comum a existência de duas teorias aparentemente rivais: a primeira é a “corpuscular”, que diz que a luz seria formada por pequenas partículas emitidas pela fonte  – os chamados fótons. E a segunda é a “ondulatória” que afirma que a luz está associada a um movimento oscilatório que se propaga em grande velocidade.

Experimentos e cálculos conseguem defender as duas teorias corretamente, produzindo a chamada “Teoria da Dualidade da Luz”. Basicamente, ela afirma que, em determinados momentos, a luz se comporta como onda e em outros como partícula.

Assim, quando as dimensões dos objetos envolvidos são muitos maiores que o comprimento de onda da luz – visível, 380 a 780 nanômetros -, a abordagem ondulatória pode ser substituída por outra onde a luz se propaga como raios, em linha reta. E é essa que explica o arco-íris!

Dispersão da luz

Um álbum bastante conhecido da banda britânica, Pink Floyd, é “The Dark Side of the Moon” (do inglês, o lado escuro da lua). Na capa, é possível ver a dispersão da luz, um feixe de luz branca que atravessa um prisma e se decompõe em seis cores.

Esse fenômeno foi descoberto pelo físico Isaac Newton, em 1672. Ele ocorre, pois as diversas cores que formam a luz branca se propagam com velocidades diferentes em materiais transparentes, logo são refratadas com ângulos diferentes. Assim, a luz branca “entra” de um lado e seis outras cores – vermelho, laranja, amarelo, verde, azul e violeta – “saem” do outro. Observe na imagem abaixo:

O arco-íris

O arco-íris se forma com a junção dessas duas características: a luz do Sol se movimenta em linha reta e encontra uma partícula de água suspensa na atmosfera, provavelmente deixada após a chuva. Essa partícula irá se comportar como o prisma, que refrata a luz solar. Por conta da dispersão, é separada em seis cores!

Se o Sol estiver atrás do observador, é possível contemplar essa maravilha da natureza!

O vídeo a seguir mostra um lindo arco-íris duplo registrado no céu de Fortaleza:

 “Que outro fenômeno físico você gostaria de uma explicação? Deixe sua ideia nos comentários!

Veja Também:

Fontes: UEFS.

Imagens: Todos os Créditos reservados aos respectivos proprietários (sem direitos autorais pretendidos). Caso eventualmente você se considere titular de direitos sobre algumas das imagens em questão, por favor entre em contato com contato@engenharia360.com para que possa ser atribuído o respectivo crédito ou providenciada a sua remoção, conforme o caso.

Rafael Panteri

Estudante de Engenharia Elétrica no Instituto Mauá de Tecnologia, com parte da graduação em Shibaura Institute of Technology, no Japão; já atuou como estagiário em grande conglomerado industrial, no setor de Sistemas Elétricos de Potência.