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Arco-íris

O arco-íris é um fenômeno da natureza que é visto quando a luz solar entra em contato com a umidade na atmosfera terrestre.
Paisagem natural montanhosa com a presença de um arco-íris.
As cores do arco-íris têm suas luzes espalhadas em ângulos que variam entre 40° e 42°.

O arco-íris é um fenômeno óptico e metereológico que se forma quando a luz branca solar entra em contato com as gotas de água na superfície, sofrendo os fenômenos de reflexão e refração da luz, que ocasionam a dispersão da luz em todas as suas sete tonalidades: vermelha, laranja, amarela, verde, azul, anil e violeta.

Leia também: Afinal, qual é a cor do Sol?

Resumo sobre o arco-íris

  • O arco-íris é um fenômeno da natureza formado devido aos fenômenos da refração, reflexão e dispersão da luz branca.

  • As cores do arco-íris fazem parte do espectro de luz visível. São elas: vermelha, laranja, amarela, verde, azul, anil e violeta.

  • Quanto maior for o comprimento de onda, menor é a frequência de oscilação, e menor é o índice de refração da luz.

  • As primeiras pessoas a estudarem a natureza do arco-íris foram os cientistas René Descartes e Isaac Newton.

  • Em razão do índice de refração da luz vermelha e da luz violeta, essas cores ficam nas extremidades opostas do arco-íris.

Como é a formação do arco-íris?

Para que o arco-íris se forme, é necessário que os feixes de luz branca (composta por todas as cores) provenientes do Sol atinjam as gotículas de água suspensas na atmosfera da Terra. Quando esses feixes de luz penetram nessas gotas, ocorre uma refração dos feixes de luz, que têm suas velocidades e direções de propagação alteradas devido à mudança de meio. Em seu interior, esses raios luminosos sofrem uma reflexão interna total e saem da gota, ocorrendo outra refração.

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Esses feixes de luz saem da gota com ângulos diferentes daqueles de entrada, sendo dispersos em todas as cores que vemos no arco-íris, entre ângulos de 40° e 42°, dependendo da frequência e comprimento de onda da luz. Como a luz vermelha é a mais rápida, ela é visualizada na parte superior do arco-íris, e a luz azul, por ser a mais lenta, é visualizada na parte inferior do arco-íris.

Cores do arco-íris

O arco-íris é composto por infinitas cores que compõem o espectro de luz visível, uma faixa de radiação que pode ser enxergada por nossos olhos. Dentre essas cores, apenas seis ou sete são distinguiveís aos olhos, sendo elas: vermelha, laranja, amarela, verde, azul, anil e violeta.

Espectro de luz visível aos olhos, com as cores que compõem o arco-íris.
Espectro de luz visível aos olhos.

Durante a formação do arco-íris, essas cores são dispersadas de acordo com o seu comprimento de onda, frequência de oscilação e índice de refração (medida da dificuldade que a luz tem para percorrer um meio). Enquanto a luz vermelha apresenta o maior comprimento de onda, menor frequência de oscilação e menor índice de refração, a luz violeta apresenta o menor comprimento de onda, maior frequência de oscilação e maior índice de refração.

Descoberta do arco-íris

Há relatos de que o polímata René Descartes (1596-1650) foi a primeira pessoa a investigar a natureza do arco-íris. Em 1637, Descartes publicou o livro Discurso sobre o Método, em que descrevia o arco-íris, relatando suas experiências, como se forma o arco-íris e até determinando o ângulo necessário para que o observador conseguisse enxergar o fenômeno.

Experimento do prisma de Isaac Newton, o qual lhe permitiu compreender a formação do arco-íris e o espectro de luz visível.
Experimento do prisma de Newton.

Além dele, em meados de 1665, o cientista Isaac Newton (1643-1727) observou que quando a luz solar (luz branca) atravessava um prisma triangular, ele decompunha essa luz em todas as cores do arco-íris. A essa experiência deu-se o nome de Experimento do Prisma de Newton. Por meio dela, Isaac Newton chegou à mesma conclusão que Descartes a respeito de como se forma o arco-íris e foi além, descobrindo o espectro de luz visível.

Veja também: Halo solar e lunar — como são formados?

Curiosidades sobre arco-íris

  • Inicialmente, o espectro de luz era nomeado de íris prismática ou íris pelo cientista Robert Boyle, na qual ele havia conseguido perceber apenas cinco cores: vermelha, amarela, verde, azul e púrpura.

  • Existem os arcos-íris lunares, formados pela luz lunar em vez da luz solar.

  • Para observarmos o arco-íris, é necessário estar em uma posição oposta à luz solar.

  • Os arcos-íris geram círculos completos que só podem ser vistos a altas altitudes, como de um avião ou helicóptero.

  • O arco-íris não precisa da chuva para se formar, mas sim das gotículas de água presentes no ar.

  • Cada pessoa visualiza as cores do arco-íris de uma maneira única, já que quando observamos um arco-íris vemos a luz refletida e refratada por gotículas de água acima do horizonte, que é uma linha imaginária que é percebida de forma diferente de pessoa para pessoa.

Publicado por Pâmella Raphaella Melo

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