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Las líneas que siguen están dedicadas a una explicación simple, aunque no completa, del arco iris, un fenómeno natural que no deja indiferente a nadie. Las dos condiciones necesarias para que se vea un arco iris es que, con el sol detrás de nosotros, frente a nosotros haya gotas de agua suspendidas (lluvia, una cascada, olas, etc.). Si tenemos la suerte de que se cumplan las otras condiciones, podremos ver el arcoíris. A veces ves dos. En el inferior, llamado primario, los colores, del morado al rojo, van de adentro hacia afuera. Encima aparece el secundario, menos intenso, en el que los colores van en sentido contrario. Entre ellos hay un área oscura llamada banda de Alejandro. Con suerte, bajo el arco iris primario se pueden ver arcos multicolores llamados supernumerarios. Y con mucha suerte se puede ver el arco iris terciario, el cuaternario, etc. René Descartes publicó la primera teoría aceptable basada en la óptica geométrica. Antes, de los griegos, había descripciones cualitativas y, en algunos casos, explicaciones. Veamos qué explicó Descartes.

Cuando la luz incide sobre una superficie que separa dos medios, se producen dos efectos: una reflexión y una refracción. En refracción, la luz pasa al otro lado de la superficie y cambia de dirección. Además, si la luz es blanca, puede experimentar una dispersión que se manifiesta como una gama de colores. Dibuja una gota de agua esférica (una circunferencia) y un rayo de luz paralelo al suelo que incide en un punto de la superficie de la gota que mira hacia el sol. Parte de la luz penetra en la gota cambiando de dirección y descomponiéndose en colores. Los rayos, ya coloreados, llegan a la superficie interior de la gota donde se reflejan en diferentes ángulos, pierden intensidad y cambian el orden. Esos rayos reflejados dejan la gota en la superficie que mira al sol, sufriendo refracción. La separación entre el púrpura y el rojo es de unos 2 grados y el ángulo entre el rayo que golpea la gota y el que sale es de unos 42 grados. Cuando esto ocurre en miles (millones) de gotas, vemos el arco iris primario. Si los rayos que entran en la gota experimentan dos reflejos, cuando salen lo hacen en un ángulo con el rayo que alcanza unos 50 grados y con los colores invertidos. Es el arco iris secundario, ubicado a unos 8 grados por encima del primario. Además, a medida que la luz pierde intensidad en cada reflejo, parece más débil que el arco iris principal. Con tres reflejos se produciría el arco iris terciario, con cuatro el cuaternario, etc. Debido a su debilidad, solo se pueden ver en condiciones excepcionales. La teoría muestra que los rayos que solo experimentan una reflexión (arco iris primario) no pueden salir en un ángulo superior a 42 grados y para dos reflejos, en un ángulo inferior a 50 grados. En otras palabras, entre estos dos ángulos no sale luz de la gota. Eso explica la banda de Alejandro.

Los arcos supernumerarios, la intensidad de los colores … hay que tener en cuenta el carácter ondulatorio y corpuscular de la luz. Tal vez en otro momento.

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