El presente trabajo de investigación pretende mostrar qué es y a partir de que elementos se forman los arcoíris. así como tener un acercamiento temprano con la fisica, la ciencia y la naturaleza en nuestro entorno.
Dadas las distintas situaciones meteorológicas se puede observar que los arcoíris se forman solo bajo determinadas condiciones climáticas y que no en cualquier momento se pueden apreciar.
Qué es un arcoíris:
Un arcoíris (o arco iris) es un fenómeno óptico que aparece cuando se dan ciertas condiciones meteorológicas. El agua que se dispersa por la atmósfera da lugar a una reflexión o refracción de los rayos de luz del sol, que acaban formando un arco constituido por franjas de diferentes colores que conocemos como arcoíris (lógicamente, este arco no existe de forma física, solo lo vemos).
Cuando la luz solar incide sobre las gotas de lluvia, se encargan de producir el efecto, en algunas mucho más que en otras. Los rayos del Sol involucrados con la formación del arcoíris salen de las gotas de lluvia con un ángulo de aproximadamente 138 grados respecto de la dirección que llevaban antes de entrar en ellas. Este es el ángulo del arcoíris (descubierto por René Descartes en el año de 1637) y permite que la luz no se refleja exactamente hacia su origen y hace posible que podamos ver el arcoíris que no suele encontrarse entre el sol y la lluvia de manera que siempre que se esté frente a un arcoíris el sol estará detrás.
La descomposición en colores es posible porque cada longitud de onda se refracta con un ángulo diferente, generando cada color del arcoíris.
La luz solar emerge de muchas gotas de lluvia a un tiempo. El efecto combinado es un mosaico de pequeños destellos de luz dispersados por muchas gotas de lluvia, distribuido como un arco en el cielo. Los diversos tamaños y
formas de las gotas afectan la intensidad de los colores del arcoíris. Gotas pequeñas forman un arcoíris pálido y de colores con tonalidades pastel y gotas grandes producen colores muy vivos. y son aplastadas por la resistencia del aire mientras caen lo que produce una distorsión que ocasiona que el “final” del arcoíris tenga colores más intensos de aquí que probablemente surja la leyenda que sugiere la existencia de una olla que contiene oro resplandeciente en el final del arcoíris.
Historia:
El filósofo romano Séneca en su libro Naturales Quaestiones (65 d.C) analizó ampliamente varias teorías sobre la formación del arcoíris, en las que observa que estos siempre aparecen opuestos al sol, en el agua pulverizada a través de un pequeño orificio en una tubería reventada o en el agua rociada por un remo, incluso hablaba de arcoíris producidos por pequeñas varillas de vidrio anticipándose a las experiencias de Newton con los prismas. Tenía dos teorías: la primera consistía en que era producido por el sol reflejándose en cada gota de agua, la segunda era que era por el sol reflejándose en una nube con forma de espejo cóncavo. En Europa en los años 1300 Teodorico de Freiberg explicó el arcoíris primario señalando que cuando la luz del sol cae sobre gotas individuales de humedad, los rayos experimentan dos refracciones y un reflejo antes de la transmisión al ojo del observador. René Descartes en su Discurso del método avanzó aún más en esta explicación, sabiendo que el tamaño de las gotas de lluvia no parecía afectar el arcoíris observado, experimentó con el paso de rayos de luz a través de una gran esfera de vidrio llena de agua.
Isaac Newton demostró que la luz blanca estaba compuesta por la luz de todos los colores del arcoíris, que un prisma de vidrio podía separar en el espectro completo de colores, rechazando la teoría de que los colores se producían mediante una modificación de la luz blanca. También mostró que la luz roja se refractaba menos que la luz azul, lo que llevó a la primera explicación científica de las principales características del arcoíris.
Arcoíris dentro la mitología, arte y cultura popular:
Su transparente silueta, su calidad inesperada y portentosa, han hecho de los arcoíris protagonistas de mitos y leyendas desde tiempos inmemoriales, y un papel significativo en nuestro imaginario colectivo. A pesar de que su explicación como fenómeno natural podría parecer simple, el hombre lleva mucho tiempo maravillándose ante su efímera existencia, y lo ha honrado representándolo de distintas
maneras en obras de arte, cuentos e historias de toda clase en las que los arcoíris figuran como símbolo de felicidad y alegría.
En la mitología griega, el arco de colores era un camino trazado por la mensajera Iris, para conectar el cielo y la tierra. En la cultura china, era una grieta en el firmamento hecha por la diosa madre Nüwa, utilizando cinco piedras de colores.
Para los hindúes, se trataba del arco Rama, encarnación de Vishnu, y en las mitologías nórdicas, este fenómeno representaba un puente que conectaba Asgard y Midgard, reinos de los dioses y de los hombres respectivamente y era llamado Bifröst.
En el mundo budista, el arcoíris simboliza el estado más elevado al que se puede acceder antes de llegar al Nirvana o iluminación. Para las culturas mayas, este arco era en realidad una tiara que porta Ix Chel, diosa madre asociada con el jaguar y la lluvia.
Finalmente, el arcoíris, o más bien, el lugar donde nace es también el lugar donde los traviesos duendes de la mitología irlandeses esconden sus potes llenos de oro, un guiño del valor atribuido a este singular suceso.
En la actualidad, los arcoíris inundan nuestra cultura popular de distintas maneras, incluso como símbolo de la diversidad y el respeto. Hijo de la luz, en el arte, el arcoíris ha figurado como motivo de paz, naturaleza y, principalmente, de misticismo, en especial en el arte religioso.
Una hermosa colección de imágenes de arcoíris, procedentes del arte de Occidente, para deleitarse con sus muy distintas y siempre suntuosas representaciones.
Clases de arcoíris
La mayoría de las personas creen que han visto todo lo que hay que ver en cuanto a arcoíris, que es la imagen del arcoíris simple. Sin embargo, en función de las condiciones atmosféricas podemos ver una proyección distinta del arco luminoso. Entre los tipos de arcoíris que podemos observar están los siguientes:
Arcoíris primario:
A veces conocido como arcoíris simple, es el más conocido de todos los arcoíris y el que todo el mundo tiene en mente. Este tipo de arcoíris se forma después de una tormenta o en lugares de agua que salpica, como puede ser una catarata, puesto que se observan cuando la luz del sol atraviesa una gota de agua. La intensidad que se observa en los siete colores del arco depende del grosor de la gota de agua que atraviese la luz.
Arcoíris secundario:
A este tipo de arcoíris también se los denomina arcoíris doble y si has visto un arcoíris primario, es probable que también hayas visto uno secundario, pues se forman por detrás de estos cuando la gota de agua se refleja dos veces en lugar de una. El arcoíris secundario es el doble de ancho que el primario, pero sus colores poseen mucha menor intensidad y suelen estar invertidos con respecto al primario.
Banda oscura de Alejandro:
La llamada banda oscura de Alejandro no es un arcoíris propiamente dicho, pero se clasifica como un tipo de arcoíris por estar asociado a la presencia de arcoíris primarios y secundarios. Esta banda representa el área del cielo que se sitúa entre el arcoíris primario y el secundario y es algo más oscura que el resto del cielo.
El motivo de esta banda de cielo más oscura es que la luz reflejada del arcoíris primario ilumina el cielo interior y la luz del secundario el exterior. El resultado es que ante nuestros ojos aparece un área de cielo más oscura entre ambos arcoíris.
Arcoíris supernumerarios:
Este tipo de arcoíris no aparecen con mucha frecuencia y aparecen como varios arcoíris más tenues situados en la parte más interna del primario o, en ocasiones, alrededor del secundario.
Se forman porque la luz se refleja en gotas más pequeñas y la luz que viaja por un camino distinto, pero en el interior de la misma gota.
Arcoíris rojo:
Los arcoíris rojos, también llamados arcoíris monocromáticos, se forman justo después de las lluvias o durante el amanecer o el atardecer, cuando el sol está situado en un punto bajo o cerca del horizonte. En estos arcoíris, las longitudes más cortas del espectro de la luz, como el azul o el verde, se dispersan entre las moléculas de polvo y aire y permanecen escondidas en el arco de luz, lo que deja ver tan solo a los colores con las longitudes de onda más largas, como las amarillas o las rojas, pero al final se forma solo un arco de color rojo.
Arcoíris de nubes:
Estos arcoíris en lugar de formarse a partir de las gotas de lluvia se forman a partir de las gotas de agua que se presentan en las nubes y en el aire húmedo. Estos arcoíris aparecen de color blanco, dado que las gotas de agua de las nubes son más pequeñas que las de la lluvia y no consiguen reflejar a todo el espectro de la luz.
Los arcoíris de nubes poseen una mayor anchura que los arcoíris normales y es mucho más frecuente verlos formados sobre el agua. Si bien no son habituales, pueden formarse sobre la tierra solo cuando la niebla sea lo suficientemente delgada como para poder ser atravesada por la luz del sol.
Arcoíris gemelos:
Aunque muchas veces son confundidos con los arcoíris dobles, no son lo mismo. Se trata de un tipo de arcoíris muy poco frecuente y se forman cuando dos arcos nacen desde el mismo punto. Las condiciones para que surjan ocurre cuando desde el cielo caen gotas grandes y pequeñas y las grandes se aplanan por la resistencia del aire, mientras que las pequeñas mantienen su forma por la tensión superficial.
Arcoíris reflejados y reflejantes:
Estos arcoíris se forman sobre el agua (y no son lo mismo). Los arcoíris reflejados son más comunes y surgen cuando la luz se desvía de las gotas de agua y posteriormente se refleja en el agua, antes de que lo percibamos con la vista, mientras que el reflejante aparece antes de que la luz se desvíe en las gotas de agua y en el momento que la luz se refleja en la superficie del agua.
Ruedas de arcoíris:
Estos se forman cuando las densas nubes o las lluvias impiden que veamos la luz y las gotas de lluvia no dejan ver el arco, así que lo que percibimos es algo parecido a una rueda de un carro, que consta de varios radios centrales dirigidos hacía un punto. Si las nubes se desplazan por el cielo, da la sensación de que la rueda se mueve.
Arcoíris lunares:
Estos arcoíris se ven durante la noche debido a la luz de la luna. Como la luz de la luna es muy débil, este tipo de arcoíris es muy infrecuente de ver. El mejor momento para verlos son las noches de luna llena con cielos muy oscuros, cuando estos arcoíris pueden verse de colores muy opacos o blancos.
Explicar cómo se forma un arcoíris a través de un experimento que nos permita observar.
Quiero saber por qué la gama de colores de los arcoíris solo se puede ver en algunas ocasiones y también descubrir cómo es que se forman.
Si estudiamos las características principales y conocemos los principios básicos de la formación de un arcoíris, entonces será posible saber qué elementos lo forman y poder simular uno.
Materiales:
Procedimiento:
Llenamos el balde de agua fría lo colocamos en un espacio donde el sol pueda reflejarlo. Metemos el espejo y lo sostenemos con la piedra hasta formar el arcoíris.
Siguiendo las indicaciones de lo que investigamos pudimos observar que, por el fenómeno de refracción la luz del sol que se muestra blanca se descompone en los siete colores que la forman al contacto con el agua.
En nuestro caso solo se apreció, morado, verde, amarillo, azul y naranja de la gama de los siete colores.
Llevar a cabo esta pequeña investigación nos permitió hacer nuevos descubrimientos sobre algo que a veces creemos que es muy común y que ha sido estudiado durante muchos años, además de que fue muy divertido poder simular este maravilloso fenómeno y conocer cómo es que se ha convertido en un símbolo importante dentro de la cultura popular.
Además, pude comprobar que un arcoíris no es algo físico, si no un reflejo que solo podemos observar.
