Estudo da Óptica.

Arco-íris.

O arco-íris é um fenômeno meteorológico e óptico que ocorre quando a luz solar incide sobre as gotículas de água da chuva.

Às vezes observamos se formar no céu uma série de faixas semicirculares: é o arco-íris. Algumas vezes, quando o ar está muito úmido e o Sol está próximo do horizonte, poderemos observar um arco-íris, se ficarmos de costas para o Sol. Este é formado pela refração e reflexão da luz solar dentro de gotas-d’água suspensas na atmosfera. Como o índice de refração depende da cor, a luz solar sofre dispersão, separando as cores.
Na figura abaixo representamos a luz solar atingindo uma gota-d’água no ar. Ao penetrar na gota, a luz sofre uma pequena dispersão. Representamos apenas as cores extremas: o vermelho e o violeta. Os raios refletem na parte interna da gota, voltam e sofrem nova refração, aumentando a separação entre as cores.
Os raios emergentes violeta e vermelho formam com o raio incidente ângulos de aproximadamente 40º e 42º.

De acordo com a figura podemos ver que cada gota envia luzes de todas as cores básicas. Porém, por causa da diferença de ângulos cada cor será recebida, pelo nosso olho, de uma gota situada a uma altura diferente. Por isso vemos um conjunto de faixas semicirculares coloridas, ficando a faixa vermelha em cima e a violeta embaixo.
Às vezes ocorrem duas reflexões no interior da gota, como podemos ver na figura abaixo. Nesse caso, vemos a formação de um arco-íris secundário, com intensidade luminosa menor do que o arco-íris primário. As cores são invertidas, ou seja, a luz de cor violeta passa para cima e a cor de luz vermelha para baixo.

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Yasmim Clark.