Facebook do Portal São Francisco
Google+
+ circle
Home  Arco Íris  Voltar

Arco Íris

 

Arco Íris
Ele aparece quando a luz do sol é interceptada por uma gota d'água da atmosfera

Como se forma um arco-íris?

Um arco-íris aparece quando a luz branca do sol é interceptada por uma gota d'água da atmosfera.

Parte da luz é refratada para dentro da gota, refletida no seu interior e novamente refratada para fora da gota.

A luz branca é uma mistura de várias cores.

Quando a luz atravessa uma superfície líquida - no caso, a gota da chuva - ou sólida (transparente), a refração faz aparecer o espectro de cores: violeta, anil, azul, verde, amarelo, laranja e vermelho.

"Quando a luz do sol atravessa um trecho de chuva, ela é refletida e refratada no interior das gotas e devolvida em várias cores ao ambiente", segundo o Departamento de Física da USP.

Mas o arco-íris não existe realmente.

Ele é uma ilusão de óptica cuja posição aparente depende da posição 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 ao olho do observador.

Segundo cientistas, ás vezes é possível que um segundo arco-íris, mais fraco, possa ser visto fora do arco-íris principal.

Esse raro fenômeno ocorre quando há dupla reflexão da luz do sol nas gotas de chuva.

Devido à reflexão extra, as cores do arco são invertidas quando comparadas com o arco-íris principal.

Fonte: www.topografia.ufsc.br

Arco Íris

Como se formam os Arco-Íris?

Algumas pessoas acreditam que debaixo do arco-íris existe um pote de ouro. Ou que atravessá-lo faz com que a pessoa mude de sexo. Isaac Newton, em seu livro "Óptica" mostrou que este fenômeno incrível é explicável pela natureza, o que não tira a crença popular em torno dele. Descubra o que está acontecendo no céu ao vermos arco-íris.

A luz solar incide nas gotas de chuva, e as cores que formam a luz solar refratam-se, formando o arco-íris.

O cientista Isaac Newton provou que a luz branca ao transpassar um prisma de cristal se divide em vários feixes coloridos sendo sete bem visíveis: vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, índigo e violeta. Provou ainda que colocando um outro prisma invertido esse feixe colorido reflete a luz branca novamente.

Com isso ele pôde provar que a luz branca é formada com a soma de todas as cores. Esse feixe colorido foi denominado de "Espectro da Luz Solar". Veja na figura ao lado (Figura 1).

A luz do Sol é também conhecida por luz branca. Quando esta luz incide em uma substância mais densa que o ar, a água, por exemplo, as várias cores, citadas acima, se separam. Isto ocorre no arco-íris. A luz solar refrata-se nas gotas de chuva presentes na atmosfera, causando um desvio das diferentes cores, e formando um enorme espectro no céu.

Ao sair do prisma, o ângulo das diferentes componentes do espectro com a direção do raio de sol são diferentes. Ocorrendo o mesmo fenômeno dentro das gotas de água, formam-se arco-íris.

Pode-se observar também que ele ocorre sempre na direção oposta ao Sol, o que indica uma reflexão da luz solar nas gotículas de chuva.

A reflexão na parte externa das gotas não tem efeito, já que a luz se espalha igualmente em todas as direções. O que realmente ocasiona o arco-íris é a reflexão na parte interna da gota de chuva.

É como se cada gotícula agisse como o prisma de Newton.

Concluindo, a partir da descoberta de Newton, pode-se dizer que o caso do arco-íris é um fenômeno natural que aparece devido à dispersão da luz solar quando é refratada nas gotículas de chuva presentes na atmosfera.

Poderia-se até imaginar que após esse processo de reflexão e refração no interior da gota de chuva, os raios emergentes se espalhariam em um intervalo semelhante, não se observando nenhum arco-íris. Porém, quando se observa o traçado de vários raios luminosos, observa-se que quase toda a luz que re-emerge, após uma reflexão, sai formando um ângulo de 42º, em relação à direção do Sol.

Curiosidades

O que poderíamos imaginar é que todas as gotas de água no céu formariam arco-íris, no entanto isto não ocorre, pois somente as gotas que ocupam determinadas posições na atmosfera podem intervir na formação do arco-íris, já que o ângulo da luz proveniente do sol tem que ser de aproximadamente 42º.

É por este motivo que o arco-íris tem essa forma geométrica. Vale lembrar, que se o observador estiver acima da superfície terrestre, de modo que haja gotas também na parte de baixo do observador, pode-se observar um arco-íris em forma de uma circunferência. Quanto mais alto o Sol estiver, menor a parte visível do arco. Se o Sol estiver mais alto que 42°, o arco não é visto, pois fica abaixo do horizonte.

Outro aspecto importante é a formação do arco-íris secundário que é exterior ao primário e tem a seqüência de cores na ordem inversa do arco-íris primário.

Este arco-íris é produzido pela luz que refletiu duas vezes dentro da gota de chuva, antes de emergir, conforme ilustra a foto 1. Há inclusive outros arcos formados pela luz que se reflete três ou quatro vezes no interior da gota. Porém, como isso acontece com uma pequena parcela da luz, esses arcos apresentam baixa intensidade, sendo por este motivo observados muito raramente.

Como o arco, é formado pelo desvio e dispersão da luz do Sol em um número enorme de gotas, só algumas dessas gotas desviam a luz na direção de seus olhos.

Outra pessoa a seu lado verá a luz desviada por outras gotas diferentes, isto é, verá outro arco-íris. Cada um vê seu arco-íris particular e cada um está no vértice de seu próprio arco-íris.

Qual é a distância do arco-íris até você? Qualquer uma, pois qualquer gota situada nas laterais do cone que tem seu olho no vértice pode contribuir para seu arco-íris. As gotas podem estar até bem perto de você, como acontece quando você vê um arco-íris formado pela água espalhada por um dispersor de jardim.

Arco Íris

Exemplos

Tomemos como exemplo um raio de luz do sol incidindo sobre uma gota de água que está na nuvem. Esse raio se dispersa em suas cores componentes e cada componente se desvia em um ângulo diferente, mostrando assim, diferentes cores, que formam a luz visível, e estas são as mesmas existentes no arco-íris.

Considerando as componentes vermelho e violeta. A componente violeta se desvia mais que a vermelha. Ao encontrar-se com a superfície interna do prisma uma parte do raio de luz sai, mas outra parte se reflete e continua no prisma até atingir de novo a outra superfície, e desviando-se novamente. Essa luz chega aos olhos humanos.

Com o Sol bem baixo no horizonte, como já vimos no texto acima, o ângulo entre o arco e a horizontal é 42° aproximadamente, um pouco maior para o vermelho e um pouco menor para o violeta. É claro que essa condição é satisfeita para todos os pontos em um cone com vértice no olho do observador e semi-ângulo igual a 42°. Essa é a razão pela qual vemos um arco.

Arco Íris
Figura 1 : luz refratada por prisma

Arco Íris
Figura 1 : luz refratada por prisma.

Arco Íris
Foto 1 : Arco - íris e Arco-íris secundário.

Arco Íris
Esquema 1 : Luz incidindo na gota de chuva.

A luz solar incide nas gotas de chuva, e as cores que formam a luz solar refratam-se, formando o arco-íris. Saiba os detalhes na explicação abaixo.

O cientista Isaac Newton provou que a luz branca ao transpassar um prisma de cristal se divide em vários feixes coloridos sendo sete bem visíveis: vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, índigo e violeta. Provou ainda que colocando um outro prisma invertido esse feixe colorido reflete a luz branca novamente.

Com isso ele pôde provar que a luz branca é formada com a soma de todas as cores. Esse feixe colorido foi denominado de "Espectro da Luz Solar". Veja na figura ao lado (Figura 1).

A luz do Sol é também conhecida por luz branca. Quando esta luz incide em uma substância mais densa que o ar, a água, por exemplo, as várias cores, citadas acima, se separam. Isto ocorre no arco-íris. A luz solar refrata-se nas gotas de chuva presentes na atmosfera, causando um desvio das diferentes cores, e formando um enorme espectro no céu.

Ao sair do prisma, o ângulo das diferentes componentes do espectro com a direção do raio de sol são diferentes. Ocorrendo o mesmo fenômeno dentro das gotas de água, formam-se arco-íris.

Pode-se observar também que ele ocorre sempre na direção oposta ao Sol, o que indica uma reflexão da luz solar nas gotículas de chuva.

A reflexão na parte externa das gotas não tem efeito, já que a luz se espalha igualmente em todas as direções. O que realmente ocasiona o arco-íris é a reflexão na parte interna da gota de chuva.

É como se cada gotícula agisse como o prisma de Newton.

Concluindo, a partir da descoberta de Newton, pode-se dizer que o caso do arco-íris é um fenômeno natural que aparece devido à dispersão da luz solar quando é refratada nas gotículas de chuva presentes na atmosfera.

Poderia-se até imaginar que após esse processo de reflexão e refração no interior da gota de chuva, os raios emergentes se espalhariam em um intervalo semelhante, não se observando nenhum arco-íris. Porém, quando se observa o traçado de vários raios luminosos, observa-se que quase toda a luz que re-emerge, após uma reflexão, sai formando um ângulo de 42º, em relação à direção do Sol.

Curiosidades

O que poderíamos imaginar é que todas as gotas de água no céu formariam arco-íris, no entanto isto não ocorre, pois somente as gotas que ocupam determinadas posições na atmosfera podem intervir na formação do arco-íris, já que o ângulo da luz proveniente do sol tem que ser de aproximadamente 42º. É por este motivo que o arco-íris tem essa forma geométrica. Vale lembrar, que se o observador estiver acima da superfície terrestre, de modo que haja gotas também na parte de baixo do observador, pode-se observar um arco-íris em forma de uma circunferência. Quanto mais alto o Sol estiver, menor a parte visível do arco. Se o Sol estiver mais alto que 42°, o arco não é visto, pois fica abaixo do horizonte.

Outro aspecto importante é a formação do arco-íris secundário que é exterior ao primário e tem a seqüência de cores na ordem inversa do arco-íris primário.

Este arco-íris é produzido pela luz que refletiu duas vezes dentro da gota de chuva, antes de emergir, conforme ilustra a foto 1. Há inclusive outros arcos formados pela luz que se reflete três ou quatro vezes no interior da gota. Porém, como isso acontece com uma pequena parcela da luz, esses arcos apresentam baixa intensidade, sendo por este motivo observados muito raramente.

Como o arco, é formado pelo desvio e dispersão da luz do Sol em um número enorme de gotas, só algumas dessas gotas desviam a luz na direção de seus olhos.

Outra pessoa a seu lado verá a luz desviada por outras gotas diferentes, isto é, verá outro arco-íris. Cada um vê seu arco-íris particular e cada um está no vértice de seu próprio arco-íris.

Qual é a distância do arco-íris até você? Qualquer uma, pois qualquer gota situada nas laterais do cone que tem seu olho no vértice pode contribuir para seu arco-íris. As gotas podem estar até bem perto de você, como acontece quando você vê um arco-íris formado pela água espalhada por um dispersor de jardim.

Exemplos

Tomemos como exemplo um raio de luz do sol incidindo sobre uma gota de água que está na nuvem. Esse raio se dispersa em suas cores componentes e cada componente se desvia em um ângulo diferente, mostrando assim, diferentes cores, que formam a luz visível, e estas são as mesmas existentes no arco-íris. Veja o esquema (Esquema 1) na seção ao lado Figuras.

Considerando as componentes vermelho e violeta. A componente violeta se desvia mais que a vermelha. Ao encontrar-se com a superfície interna do prisma uma parte do raio de luz sai, mas outra parte se reflete e continua no prisma até atingir de novo a outra superfície, e desviando-se novamente. Essa luz chega aos olhos humanos.

Com o Sol bem baixo no horizonte, como já vimos no texto acima, o ângulo entre o arco e a horizontal é 42° aproximadamente, um pouco maior para o vermelho e um pouco menor para o violeta. É claro que essa condição é satisfeita para todos os pontos em um cone com vértice no olho do observador e semi-ângulo igual a 42°. Essa é a razão pela qual vemos um arco.

Bárbara Gaspar

Nina Valentini

Fonte: intra.vila.com.br

Arco Íris

A formação de um arco-íris envolve dois fenômenos básicos da óptica geométrica: A REFLEXÃO e a REFRAÇÃO da luz.

O aparecimento das cores do arco-íris ocorre quando a luz branca irradiada pelo sol penetra nas gotículas de água suspensas na atmosfera. A luz ao mudar de meio de propagação, no caso do ar para a água, sofre refração que neste caos é acompanhada de um desvio do raio de luz.

O desvio sofrido pelo raio de luz é diferenciado para cada cor sendo o maior para a luz de cor violeta e o menor para a luz vermelha, isto causa a decomposição da luz branca em suas cores fundamentais. Os raios que surgem da decomposição da luz branca são refletidos internamente nas paredes das gotículas retornando á atmosfera, formando assim o arco-íris.

Arco Íris

Vê-se o arco-íris apenas quando chove e ao mesmo tempo à sol, e sempre que o sol se ache ao lado oposto ao observador.

O sol, à vista do observador e o centro do arco devem estar em linha reta. Se o sol está a mais de 42 graus sobre o oriente, o arco-íris não é visível. Em conseqüência, o arco-íris somente é visto de manhã cedo e ao cair da tarde.

De tarde, porque o sol brilha a oeste e chove a leste do observador e de manhã, porque chove a oeste do observador e o sol, brilha a leste. Nunca surgindo ao meio-dia.

Vemos ás vezes pequenos arco-íris na poeira da água lançada por uma cascata, e até mesmo ao regar um gramado.

O arco-íris primário corresponde a uma reflexão interna dos componentes da luz: vermelho em R1 e o violeta em V1; o arco-íris secundário tem origem em raios que passavam por uma segunda reflexão interna, como acontece em R2 e V2.

Fonte: www.fisica.net

Arco Íris

Quantas cores tem o arco-íris?

Diante dessa pergunta, parece óbvio que a única resposta possível é sete.

De fato, aprendemos na escola que as sete cores do arco-íris são vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, anil e violeta. Isso parece óbvio não só para nós brasileiros mas para outros povos também. Por exemplo, o sábio inglês Isaac Newton descobriu que a luz branca é composta de sete cores ao fazer passar um raio de sol por um prisma de vidro.

A seguir, pintou um disco de papelão com as sete cores do arco-íris e, ao girá-lo bem depressa, o disco se tornava branco. Assim sendo, não nos parece apenas óbvio mas sobretudo parece ser uma lei da natureza que o espectro da luz visível possua sete cores. Essas cores recebem diferentes nomes em cada língua, mas são sempre sete.

No entanto, quando os europeus passaram a estudar a fundo outras culturas, bem diferentes da sua, tiveram uma surpresa: viram que o que parece óbvio nem sempre é tão óbvio assim. Existe na Libéria, África, uma população chamada bassa, para quem o arco-íris tem apenas duas cores, que eles chamam de ziza e hui.

Ou seja: o que para nós ocidentais, falantes de línguas européias, são cores diferentes, para os bassa da Libéria são tons de uma mesma cor.

Assim, vermelho, laranja e amarelo são para eles três tonalidades de ziza. A distinção entre essas tonalidades se dá por meio de certos adjetivos. Assim, vermelho é ziza escuro, amarelo é ziza claro, e assim por diante.

O que esse exemplo nos mostra é que as diferentes línguas não são meros conjuntos de rótulos que damos às coisas, de tal modo que, quando passamos de uma língua a outra, apenas mudamos os rótulos das coisas; na verdade, as línguas não dão nomes diferentes aos mesmos objetos, mas, antes, dão nomes diferentes a objetos diferentes.

O fato é que a natureza, tal qual ela é, isto é, independente do modo como o ser humano a vê, é uma realidade contínua, que não possui divisões arbitrárias.

Poderíamos dizer que, quando Deus criou o mundo, não colocou etiquetas assinalando onde termina uma coisa e onde começa outra. Não há nenhuma placa ou outro sinal qualquer indicando onde um curso d’água deixa de ser um córrego e passa a ser um rio.

Da mesma forma, o arco-íris não tem nem duas nem sete cores: o espectro da luz visível é composto de uma infinidade de ondas eletromagnéticas, cada uma com sua freqüência específica.

Somos nós, humanos, que tomamos esse espectro contínuo de freqüências de onda e o dividimos em faixas, correspondentes às diversas “cores”. Por isso, é natural que cada povo, com sua cultura particular, divida a natureza de forma diferente.

O que para um brasileiro é apenas noite para um inglês pode ser evening ou night, e esses dois termos não são sinônimos em inglês. Evening é o período do dia que começa ao pôr do sol e dura até a hora de ir dormir. A partir de então e até a alvorada do dia seguinte, temos night. Para um brasileiro, a noite começa ao pôr do sol de um dia e vai até a alvorada do dia seguinte.

É por isso que um inglês diz good evening ao chegar a uma recepção noturna e good night ao retirar-se, enquanto um brasileiro diz simplesmente boa noite tanto ao chegar quanto ao sair.

Ainda em inglês, aqueles animais que nós, falantes do português, chamamos de macacos classificam-se em monkeys e apes segundo a sua espécie. Desse modo, o mico e o chimpanzé são monkeys; já o orangotango e o gorila são apes. De um modo geral, poderíamos dizer que macacos pequenos são monkeys, ao passo que os grandes primatas — com exceção do homem, é claro — são apes.

No entanto, um mico gigante (se existisse algum) continuaria sendo um monkey, assim como um gorila anão seria um ape, não obstante o seu tamanho. Isso mostra que, para os ingleses, monkeys e apes são animais diferentes e não apenas tamanhos diferentes de um mesmo animal.

O que ocorre é que cada língua reflete uma particular visão de mundo, própria de cada cultura. O que para um brasileiro é apenas gelo recebe, entre os esquimós, mais de dez nomes diferentes conforme a consistência e a espessura. Numa região em que conhecer os diversos tipos de gelo pode significar a diferença entre a vida e a morte, é perfeitamente compreensível que a análise lingüística da água solidificada seja muito mais detalhada do que num país tropical como o nosso.

Essa diferente análise da natureza feita por cada língua é chamada pelos lingüistas de recorte cultural. Desse modo, brasileiros e esquimós “recortam” a água solidificada de maneiras diferentes, assim como diferentes povos “recortam” o arco-íris de formas diferentes.

O lingüista francês Émile Benveniste usou uma bela figura para explicar o recorte cultural: para ele, a natureza é como a superfície da água de um lago, acima da qual se estende uma rede de pesca num dia de sol. A rede não é mergulhada na água, mas apenas mantida acima dela a uma certa altura, por isso não a recorta realmente, apenas projeta sua sombra sobre a superfície da água.

Ora, o que as línguas fazem é exatamente projetar sobre a realidade à nossa volta a “sombra” de uma rede semântica que divide hipoteticamente essa realidade em conceitos distintos. Por essa razão, aprender uma outra língua nos ajuda a abrir nossa visão, a ver a realidade com outros olhos e, conseqüentemente, a nos tornarmos menos etnocêntricos e mais capazes de perceber a beleza que existe em culturas muito diversas da nossa.

Em outras palavras, aprender novas línguas nos faz menos arrogantes em relação a outros povos, mais tolerantes com as diferenças e mais solidários.

Outra conseqüência das diferentes visões de mundo existentes é que quase nunca a tradução entre línguas é perfeita. Lógico que entre idiomas próximos como o português e o espanhol há pouca dificuldade de tradução (embora, nem por isso, brasileiros e argentinos deixem de cometer gafes ao tentar se comunicar na mesma língua), mas como traduzir um texto específico de uma realidade numa língua pertencente a uma realidade diferente?

Como traduzir um manual de informática em latim ou dar uma palestra sobre física nuclear em ianomâmi?

Obviamente isso é impossível, o que mostra, mais uma vez, que o que parece óbvio nem sempre o é.

Fonte: www.aldobizzocchi.com.br

Arco Íris

Arco Íris

Arco-íris - De Arco + Mitologia Iris (a mensageira da deusa Juno, que vinha do Céu caminhando por este Arco) (Dicionário Aurélio)

Singular

Arco-celeste, arco-da-aliança, arco-da-chuva, arco-de-deus, arco-da-velha (velha lei), arco-íris; Plural: arcos celestes, arcos da aliança, arcos da chuva, arca de deus, arcos da velha. arcos-íris.

O Arco-íris é um dos maiores espetáculos de cores e luzes da Terra.

Um arco de sete cores

Que vai do vermelho ao roxo, passando pelo laranja, amarelo, verde, azul e azul marinho - com todas as suas nuanças e gradações.

O Arco-íris é mencionado por diversas vezes na Bíblia, inclusive no episódio do Dilúvio, quando o Criador assumiu o compromisso de não mais extinguir a humanidade, colocando no Céu, como testemunho desta decisão, um Arco-Iris

O tradicional Arco-íris é na verdade a luz do sol alargada pelo espectro de cores, desviadas para o olho do observador por gotinhas de água, mais especificamente, gotinhas de chuva. O Arco que aparece é apenas metade do círculo que tem um centro comum, mas não é todo visível.

ONDE ESTÁ O SOL QUANDO VOCÊ VÊ O ARCO-ÍRIS?

Esta é uma boa questão para começar a pensar a respeito do processo físico que dá origem ao arco-íris. A maioria das pessoas jamais notou que o sol está sempre atrás delas quando vêem um arco-íris e que o centro do arco circular está na direção oposta do sol. A chuva, naturalmente, está entre o observador e o arco-íris,

COMO SE FORMA O ARCO-ÍRIS?

Para dar esta resposta será necessário lembrar alguns princípios da Fïsica, particularmente da Luz. Trata-se de um problema de Óptica, claramente examinado e provado por René Descartes, o mesmo que idealizou o fantástico experimento de separação da luz do sol ( luz branca ) em sete diferentes cores, através do prisma.

(Esta é uma experiência fácil de se realizar. Peça informações ao seu professor de Fïsica.)

Descartes simplificou o estudo do Arco-íris através do estudo de uma Gota Dágua e de como ela reage a um raio de luz.

Descartes descreve como colocou uma grande esfera, simulando uma grande gota de água, na luz do sol, observando como ela se refletia, o que pode ser comprovado pelo desenho de uma única gota de água.

Ele escreveu: "Eu peguei uma caneta e fiz um cálculo acurado do conjunto de raios que incidiam em diferentes pontos do globo de água, para determinar em que ângulos, depois de duas refrações e uma ou duas reflexões eles chegarão ao olho, e então encontrei que após uma reflexão e duas refrações há muito maior número de raios que podem ser vistos em um ângulo de quarenta e um até quarenta e dois graus, do que em qualquer outro ângulo menor, e de que não há nenhum que possa ser visto em um ângulo maior ´.

É esta concentração de raios perto do menor desvio que dá origem ao arco do Arco-íris. Este raio é denominado de Raio Descartes ou do Arco-íris. Em outras palavras, o Arco-íris se forma exclusivamente entre os ângulos de 40 a 42 graus, em relação do observador aos raios de sol. Em qualquer outro ângulo ele não pode ser observado.

Acontece, entretanto, que quando chove, milhões de gotas caindo, dão origem à formação de arco-íris em diferentes porções do céu, fazendo com que o ângulo não precise ser tão exato assim.

Uma gota de chuva típica é esférica e portanto seu efeito sobre a luz do sol é simétrica ao redor de um eixo através do centro da gota e o caminho da luz ( neste caso o sol ) . Ao pôr do sol o Arco-íris apresenta o maior arco; só não é visto um círculo completo porque o horizonte da terra o impede; quanto mais alto o sol, durante o Arco-íris, menor será o semi-círculo formado.

Deve-se considerar, ainda, que as gotas de chuva possuem vários formatos ao cair, em razão da resistência do ar ou dos ventos. Só as gotas redondas e de preferência menores ( como ao final das chuvas ) são as melhores para produzir o Arco-íris. Deve-se ainda recordar que, em face da distância do sol, todos os raios que incidem numa gota de chuva podem ser consideradas paralelos.

COMO SE FORMAM AS CORES DO ARCO-ÍRIS?

Renée Descartes já tinha feito a sensacional experiência de decomposição do luz branca do sol, através do prisma, decompondo em sete cores - o vermelho, o laranja, o amarelo, o verde, o azul, o azul marinho (indigo) e o violeta (lilás ou roxo). É uma experiência que vale a pena ser feita, utilizando um raio de sol, num quarto escuro. Vamos tentar ? ou solicitar a colaboração do professor de Ciências ?

A tradicional descrição do Arco-íris é a de que ele é feito de sete cores - vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, azul marinho ( índigo ) e violeta. Na verdade o Arco-íris é um continuum de cores, do verde ao violeta, e até mesmo além das cores que os olhos conseguem enxergar, como se dá com o espectro infra-vermelho (percebido pelo calor) e ultra-violeta, não observável a olho nu.

As cores do Arco-íris originam-se de dois fatos básicos:

1. A luz do sol é composta de um conjunto de cores que o olho consegue detectar. O conjunto dessas cores, quando combinadas, parece branca ao olho humano, conforme foi demonstrado por Sir Isaac Newton em 1666.
2
. A luz das diferentes cores são refratadas de maneira diferentes, quando passam de um meio (ar, por exemplo) para outro ( água, vidro, por exemplo ).

Assim, foi determinado como o raio de luz é curvado, refratado, quando atravessa regiões de diferentes densidades, como o ar e a água. Quando um raio de luz atravessa uma gota de chuva é desviado para a luz vermelha e azul, verifica-se que o ângulo de desvio é diferente para as duas cores porque a luz azul é curvada ou refratada mais que a luz vermelha.

Isto significa que quando vemos o Arco-íris e sua banda de cores nós estamos olhando a luz refratada e refletida de diferentes gotas de chuva, algumas vistas em um ângulo de 42­o graus; algumas a um ângulo de 40o­ graus, e algumas entre ambos.

O DUPLO ARCO-ÍRIS

Muitas vezes os raios de luz, além de refletir e refratar uma única vez - dando origem ao Arco-íris primário, reflete e refrata mais vezes, saindo das gotícolas de chuva em diferentes ângulos de 50 ou 53 graus, dando origem a um segundo arco-íris, com cores mais fracas. É comum que este arco-íris secundário tenha as cores ao contrário do primário.

A PUREZA DAS CORES

A "pureza" das cores do arco-íris depende do tamanho das gotas de chuva; gotas grandes - diâmetro de poucos milímetros - dão origem a cores brilhantes e bem definidas; gotas pequenas - diâmetro ao redor de O,001 mm - produzem cores superpostas, perto do branco.

Isto considerando que as gotas são sempre esféricas, o que nem sempre acontece, pois nunca há um simples e mesmo tamanho das gotas, mas uma mistura de diferentes tamanhos e formatos, dependendo dos ventos, da resistência do ar ao cair ou do choque com outras gotas, resultando daí um arco-íris composto; de qualquer forma há um tamanho e formato ideal para sua reprodução.

O ARCO-ÍRIS E OS ÓCULOS DE SOL

Os óculos escuros de sol poderão dar uma aparência diferente ao Arco-íris, especialmente se forem polarizados; se virados, poderão fazer o arco-íris desaparecer.

QUAL A DISTÂNCIA DO ARCO-ÍRIS?

Ele parece longe ou perto, dependendo da distância das gotas de chuva.

A LUA PODE PROVOCAR UM ARCO-ÍRIS?

Sim. Um marinheiro descreve em palavras de grande beleza e romantismo a observação de um arco-íris em alto mar, com uma lua cheia maravilhosa.

O ARCO-ÍRIS REFLETIDO

É possível, às vezes, que além das luz direta do sol, haja a luz do sol refletida no mar, numa lagoa ou outro objeto brilhante, dando origem, assim, a um outro Arco, superposto em ângulo diferente do primeiro.

Fonte: www.ifi.unicamp.br

Arco Íris

O arco-íris - Óptica

Luz branca é uma mistura de muitas cores.

Quando a luz branca, atravessando o ar, passa obliquamente por uma substância de densidade diferente, como um prisma de vidro ou uma massa de água, as várias cores se separam produzindo o espectro.

Arco Íris

Forma-se um espectro de grandes proporções quando a natureza expõe um arco-íris no céu. Nesse caso os "prismas" da natureza são as milhares de gotículas de água que permanecem no ar depois da chuva. Cada gotícula decompõe a luz branca do Sol num pequenino espectro.

Arco Íris

O arco-íris ocorre devido à refração da luz nas gotículas de água no ar. Inicialmente, a luz branca proveniente do Sol sofre refração ao atingir cada gota de água, prosseguindo no interior dela. Quando atinge a outra superfície de separação da gota, ela sofre reflexão total e continua em seu interior. Ao atingir outro ponto da superfície de separação, as luzes coloridas sofrem nova refração e saem da gota, retornando à atmosfera separadamente, produzindo o efeito característico do arco-íris.

Arco Íris

Um observador situado na superfície da Terra não recebe todas as cores provenientes de uma só gota, pois estas cores, ao atingirem o solo, estão muito separadas umas das outras. Como se pode ver na figura acima, a luz vermelha que chega ao observador é proveniente de gotas mais altas e a luz violeta, de gotas mais baixas.

Os arco-íris só podem ser vistos quando se está de costas para o Sol e de frente para as gotas de chuva iluminadas.

Arco Íris

Do alto de uma montanha ou a bordo de um avião é possível ver-se o arco-íris completo, em toda sua circunferência. Da superfície da Terra, só enchergamos parte dele, ou seja, um "arco", porque a própria Terra intercepta grande parte dos raios solares.

Fonte: www.mundofisico.joinville.udesc.br

Arco Íris

Arco Íris

A natureza exerce enorme fascínio sobre os homens que sempre tentaram conhecê-la e interpretá-la.

Um dos mais belos fenômenos naturais, facilmente observável, é o arco-íris. Um efeito luminoso enigmático para quem não compreende a natureza da luz e cercado por mitos. Por exemplo, a tradição européia diz que nas extremidades do arco-íris há potes com ouro e a tradição brasileira diz que quem passar por baixo do arco-íris muda de sexo. Pode-se afirmar qualquer coisa, pois o arco-íris não tem extremidades e nem é possível passar por baixo dele.

O fenômeno do arco-íris foi explicado por Isaac Newton, um dos físicos mais famosos de todos os tempos, que viveu na Inglaterra de 1642 a 1727. Ele lançou as bases da mecânica clássica, também chamada newtoniana, que explica o movimento dos corpos. Introduziu a noção de gravitação universal e calculou a aceleração da gravidade terrestre. Paralelamente a Leibniz, ele desenvolveu a teoria do cálculo diferencial. Também estudou a luz e tratou-a como onda, introduzindo o conceito de freqüência.

Newton explicou a natureza do arco-íris. Depois disso, em 1820, Keats, um importante poeta inglês, ficou indignado com o fato de haver explicação natural para um fenômeno tão belo e envolto em misticismo. O poeta em seus versos acusou Newton de destruir a "poesia do arco-íris"!

Isaac Newton criou um arco-íris num quarto escuro. Um pequeno buraco num anteparo deixava passar um raio de sol. No caminho dessa luz, colocou um prisma de vidro transparente que refratava (mudava a direção) do raio de sol por um ângulo, assim que ele penetrava no vidro, e depois novamente quando passava pela face mais distante para voltar ao ar. Quando a luz batia na parede do fundo do quarto de Newton, as 7 cores do espectro ficavam claramente evidentes.

Newton não foi o primeiro a criar um arco-íris artificial com um prisma, mas foi o primeiro a usá-lo para demonstrar que a luz branca é uma mistura de diferentes cores.

O prisma as separa, inclinando-as por diferentes ângulos: o azul por um ângulo mais agudo que o vermelho; o verde, o amarelo e o laranja por ângulos intermediários.

Arco Íris
O prisma separa um raio de luz branca nas diferentes cores do espectro

Algumas pessoas pensavam que o prisma mudava a qualidade da luz, dando cores a ela, ao invés de separar as cores de uma mistura já existente. Newton decidiu a questão com dois experimentos em que a luz passava por um segundo prisma. Inicialmente ele colocou, depois do primeiro prisma, uma fenda que deixava passar apenas uma pequena parte do espectro, digamos, a porção vermelha. Quando essa luz vermelha era novamente refratada por um segundo prisma, aparecia apenas luz vermelha. Isso demonstrava que a luz não é qualitativamente alterada por um prisma, apenas separada em componentes que estariam normalmente misturados. Em seu outro experimento decisivo, Newton virou o segundo prisma de cabeça para baixo. As cores do espectro que haviam sido desdobradas pelo primeiro prisma voltaram a ser reunidas pelo segundo. O que apareceu foi a luz branca reconstituída.

A maneira mais fácil de compreender o espectro é pela teoria da luz como onda. O importante sobre as ondas é que nada realmente viaja todo o percurso da fonte ao destino. O movimento que se produz é local e em pequena escala. O movimento local desencadeia o movimento no próximo trecho local, e assim por diante, ao longo de toda a linha, como a famosa "ola" ("onda", em espanhol) dos estádios de futebol.

O que ocorre num prisma de vidro ou em uma gota de chuva para dividir a luz branca em suas cores separadas? E, por que os raios de luz são desviados pelo vidro e pela água? A mudança resulta de um retardamento da luz, enquanto ela se move do ar para dentro do vidro (ou da água). Ela acelera de novo quando sai do vidro.

Como é que isso pode ocorrer se Einstein demonstrou que a velocidade da luz é a grande constante física do universo e que nada pode se mover mais rápido? A resposta é que a lendária velocidade da luz, representada pelo símbolo c, só é alcançada no vácuo. Quando se desloca por uma substância transparente como vidro ou água, a luz é retardada por um fator conhecido como o "índice de refração" dessa substância. É também retardada no ar, mas com menos intensidade.

Entretanto, por que a diminuição da velocidade se traduz numa mudança de ângulo? Se o raio de luz aponta perpendicularmente para dentro de um bloco de vidro, ele vai continuar no mesmo ângulo (rumo à frente), mas retardado. Entretanto, se ele entra na superfície por um ângulo oblíquo, é refratado para um ângulo mais aberto, quando começa a se deslocar mais devagar.

O índice de refração de uma substância, digamos do vidro ou água, é maior para a luz azul que para a vermelha. Seria possível pensar que a luz azul é mais lenta que a vermelha, emaranhando-se na moita de átomos do vidro e da água, por causa de seu pequeno comprimento de onda. A luz de todas as cores se emaranha menos entre os átomos mais esparsos do ar, mas a azul ainda se desloca mais devagar do que a vermelha.

No vácuo, onde não há átomos, a luz de todas as cores tem a mesma velocidade: o grande e universal máximo c.

As gotas de chuva têm um efeito mais complicado do que o prisma de Newton. Sendo aproximadamente esféricas, sua superfície posterior age como um espelho côncavo. Assim, elas refletem a luz do sol depois de refratá-la, sendo essa a razão pela qual vemos o arco-íris na parte do céu oposta ao Sol.

Imagine que você se acha com as costas viradas para o Sol, olhando para a chuva, de preferência com um pano de fundo sombrio. Não veremos um arco-íris se o Sol estiver mais alto no céu do que 42 graus acima do horizonte. Quanto mais baixo o Sol, mais elevado o arco-íris. Quando o sol nasce pela manhã, o arco-íris, se houver algum visível, se põe. Quando o Sol se põe no entardecer, o arco-íris se eleva. Assim, vamos assumir que é de manhã cedo ou no fim da tarde. Vamos pensar numa gota de chuva particular como uma esfera. O Sol está atrás e um pouco acima de você, e a sua luz entra na gota de chuva.

Na fronteira do ar com a água, a luz é refratada e os diferentes comprimentos de onda que formam a luz do Sol são inclinados em diferentes ângulos, como no prisma de Newton. As cores desdobradas passam pelo interior da gota de chuva até atingirem a parede côncava do outro lado, onde são refletidas de volta e para baixo. Elas saem de novo da gota de chuva, e algumas acabam em nosso olho. Quando voltam a passar da água para o ar, são refratadas novamente, sendo as diferentes cores mais uma vez inclinadas em ângulos diferentes.

Arco Íris
O arco-íris

Assim, um espectro completo – vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, anil e violeta – se origina da nossa única gota de chuva, e outros semelhantes se originam das outras gotas de chuva nos arredores.

Mas, de qualquer gota de chuva, apenas uma pequena parte do espectro atinge o nosso olho. Se o olho recebe um raio de luz verde de uma gota de chuva particular, a luz azul daquela gota de chuva passa acima do olho, e a luz vermelha passa por baixo. Assim, por que vemos um arco-íris completo?

Porque há muitas gotas de chuva diferentes. Uma faixa de milhares de gotas de chuva está lhe dando a luz verde (e ao mesmo tempo a luz azul para alguém que esteja adequadamente colocado acima de você, e ao mesmo tempo a luz vermelha para outra pessoa abaixo de você).

Outra faixa de milhares de gotas de chuva está lhe dando a luz vermelha (e a luz azul para outra pessoa...), outra faixa de milhares de gotas de chuva está lhe dando a luz azul, e assim por diante. As gotas de chuva que lhe transmitem a luz vermelha estão todas a uma distância fixa de você – razão pela qual a faixa vermelha é curvada (você está no centro do círculo).

As gotas de chuva que lhe transmitem a luz verde também estão a uma distância fixa de você, mas é uma distância menor.

Assim, o círculo em que você se acha tem um raio menor, e a curva verde se encontra dentro da curva vermelha. A curva azul vai então estar dentro da verde, e todo o arco-íris é construído como uma série de círculos com você no centro. Os outros observadores verão arco-íris diferentes, neles centrados.

Assim, ao invés do arco-íris estar fixado num "lugar" particular, há tantos arco-íris quantos olhos contemplando a tempestade. Olhando para a mesma chuva de lugares diferentes, observadores diferentes vão formar seus arco-íris separados usando a luz de diferentes grupos de gotas de chuva.

O poeta inglês indignou-se por Newton ter explicado o arco-íris, mas, para muitos, a Natureza fica sempre mais bela quanto melhor compreendida.

Regina Helena Porto Francisco

Fonte: www.cdcc.usp.br

Arco Íris

Como se forma um arco-íris?

Um arco-íris aparece quando a luz branca que vem do Sol atravessa uma gota d’água na atmosfera. Boa parte da luz é desviada pela refração e refletida no interior da gota e novamente refratada para fora.

Quando a luz branca do Sol atravessa uma superfície líquida, como a gota de chuva, por exemplo, a refração faz aparecer um espectro, formado pelas cores: violeta, anil, azul, verde, amarelo, laranja e vermelho.

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.

Arco Íris

O fenômeno é muito bonito! Mas é uma ilusão de ótica cuja posição aparente depende da posição do observador.

Os arco-íris mais espetaculares aparecem quando metade do céu ainda está um pouco escuro com nuvens de chuva e o observador está em um local com céu claro.

Também podemos encontrar arco-íris perto de cachoeiras.

Fonte: www.academiadeciencia.org.br

Arco Íris

As cores do arco-íris

A deusa grega Íris, portadora do trovão e mensageira dos deuses, tem um arco de sete cores. Nunca houve dúvida.

As cores são sete.

Os mistérios da física é que demoraram a ser deslindados. Os sábios especularam muito, desde Aristóteles a Bacon, pois o fenómeno é misterioso.

O primeiro a estar muito perto de uma explicação aceitável foi o jesuíta Antonio de Dominis, que, em 1591, fez experiências com um globo de vidro cheio de água e verificou que este podia projetar círculos de cores, desde que convenientemente iluminado.

Extrapolou a ideia para muitos globos de água e muito pequenos - as gotículas das nuvens - e percebeu que um observador no solo apenas via cores diferentes porque via luz proveniente de refrações diferentes.

René Descartes foi mais longe. Mediu os ângulos de reflexão e refração da luz nas gotículas de água e calculou que o arco-íris deveria ter um raio de 41,3 graus, o que verificou ser verdade.

O que lhe faltava era saber de onde vinham as cores, e isso só Newton percebeu, após as experiências de decomposição da luz branca nas cores do arco-íris.

As diferentes cores estavam misturadas na própria luz do Sol, conforme explicou na sua obra «Óptica», de 1704.

E eram sete. Quem quiser ler esta e muitas outras «Histórias da Luz e das Cores», pode lê-lo na magnífica obra do mesmo nome, do professor Luís Miguel Bernardo, editada pela Universidade do Porto. Vem tudo no primeiro volume.

O segundo, acabado de sair, centra-se no século XIX. Mas a história não acabou. Não vemos sete cores no arco-íris. Tente o leitor. Os seus olhos só distinguirão quatro ou cinco. Até nos maiores cientistas, como Newton, o peso do mito pode ser um fardo.

Fonte: nautilus.fis.uc.pt

Arco Íris

A formação de um arco-íris envolve dois fenômenos básicos da óptica geométrica: A REFLEXÃO e a REFRAÇÃO da luz.

O aparecimento das cores do arco-íris ocorre quando a luz branca irradiada pelo sol penetra nas gotículas de água suspensas na atmosfera. A luz ao mudar de meio de propagação, no caso do ar para a água, sofre refração que neste caos é acompanhada de um desvio do raio de luz.

O desvio sofrido pelo raio de luz é diferenciado para cada cor sendo o maior para a luz de cor violeta e o menor para a luz vermelha, isto causa a decomposição da luz branca em suas cores fundamentais. Os raios que surgem da decomposição da luz branca são refletidos internamente nas paredes das gotículas retornando á atmosfera, formando assim o arco-íris.

Vê-se o arco-íris apenas quando chove e ao mesmo tempo à sol, e sempre que o sol se ache ao lado oposto ao observador.

O sol, à vista do observador e o centro do arco devem estar em linha reta. Se o sol está a mais de 42 graus sobre o oriente, o arco-íris não é visível. Em conseqüência, o arco-íris somente é visto de manhã cedo e ao cair da tarde.

De tarde, porque o sol brilha a oeste e chove a leste do observador e de manhã, porque chove a oeste do observador e o sol, brilha a leste. Nunca surgindo ao meio-dia.

Vemos ás vezes pequenos arco-íris na poeira da água lançada por uma cascata, e até mesmo ao regar um gramado.

O arco-íris primário corresponde a uma reflexão interna dos componentes da luz: vermelho em R1 e o violeta em V1; o arco-íris secundário tem origem em raios que passavam por uma segunda reflexão interna, como acontece em R2 e V2.

Fonte: www.fisica.net

Sobre o Portal | Política de Privacidade | Fale Conosco | Anuncie | Indique o Portal