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Arco Irirs por Lóránd Fényes


Domingo 4 de Septiembre de 2022





La extraordinaria imagen del astrónomo Lóránd Fényes,  muestra un arco iris doble. Los arco iris son fenómenos ópticos producidos por la descomposición de la luz solar en el rango visible del espectro, cuando la luz atraviesa las gotas de agua durante una precipitación. Entonces se producen arcos concéntricos sobre la tierra con la luz descompuesta en los 7 colores del espectro, rojo, naranja, amarillo, verde, azul, añil y violeta, con el rojo en la parte exterior y el violeta hacia el interior. Suelen ser vistos de forma circular cuando la vista es zenital. Sin embargo si la vista es lateral superior se ven tal como los vemos en la imagen presentada hoy, casi circulares. Cuando la vista es a ras de tierra, se ven como arcos en el cielo que se parecen desvanecerse cuando están a punto de tocar el suelo. La imagen que presentamos hoy se tomó mediante un dron en la localidad de Balatonalmádi, junto al cercano Lago Balaton, en Hungría, uno de los lagos de agua dulce más grandes de Europa Central. Cuando la luz solar incide sobre las gotas de lluvia, estas se encargan de producir el efecto, pero en algunas mucho más que en otras.

Los rayos del Sol involucrados en la formación del arco íris 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 conocido como el ángulo del arco íris, descubierto por René Descartes en el año de 1637. Como el ángulo de salida es de solo 138 grados, la luz no se refleja exactamente hacia su origen. Esto hace posible que el arco íris sea visible para el observador, que no se suele encontrar exactamente entre el Sol y la lluvia. De manera que siempre, si se está frente a un arco íris, el Sol estará detrás. Un rayo de luz solar, de los que forman un arco íris, cambia su dirección tres veces mientras se mueve a través de una gota de lluvia. Primero entra en la gota, lo cual ocasiona que se refracte ligeramente. Entonces se mueve hacia el extremo opuesto de la gota, y se refleja en la cara interna de la misma. Finalmente, vuelve a refractarse cuando sale de la gota de lluvia en forma de luz dispersa. La descomposición en colores es posible porque cada longitud de onda se refracta con un ángulo diferente, generando cada color del arco íris. La luz solar emerge de muchas gotas de lluvia a un tiempo.

El efecto combinado de todas las gotas 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 arco íris. Gotas pequeñas hacen un arco íris pálido y de colores con tonalidades pastel, gotas grandes producen colores muy vivos. Además, las gotas grandes son aplastadas por la resistencia del aire mientras caen. Esta distorsión ocasiona que el final del arco íris tenga colores más intensos. Quizás sea esta la causa de la leyenda que sugiere la existencia de un tesoro que contiene oro resplandeciente en el final del arco íris, nunca se llega allí porque se desvanece. A veces, es posible ver también lo que se conoce como arco íris secundario. El arco íris primario, que se ha dado en llamar simplemente arco íris, es siempre un arco interior y más próximo al observador que el arco íris secundario. Si la luz que incide sobre la gota de agua realiza al menos dos refracciones y tres reflexiones internas se puede deducir su trayectoria. El resultado es la formación de un arco íris secundario de colores invertidos, más débil y que queda por encima del primario. Su debilidad se debe a la luz que se refracta y sale al exterior en cada reflexión interna.

Es común pretender estimar la posición del arco, especialmente sus extremos, es decir, allí donde desaparece por no existir gotas que descompongan la luz. Pero el arco íris es en realidad un cono iris, todas las gotas situadas en la misma posición respecto del espectador y del sol descomponen la luz de igual manera. Si existen solamente gotas lejanas, el espectador tendrá la percepción de que el arco se encuentra en una posición determinada. En cambio, si unas gotas se encuentran próximas y otras alejadas, el espectador percibirá que la situación del arco es indeterminada. Si las condiciones atmosféricas y el sitio de observación son perfectos, entonces la lluvia y el Sol trabajan juntos para crear un anillo de luz completo, denominado arco íris circular. En los arco íris normales el rojo es el color exterior, y el violeta el interior, pero en los circulares la variación es la contraria. Las condiciones para ver un arco íris se producen si el observador está entre el Sol y una lluvia uniforme de gotas esféricas. Las gotas son esféricas cuando caen a una velocidad uniforme constante. Esto es posible en condiciones de aceleración gravitatoria contando con la oposición del aire. Cuando se cumple que la velocidad de las gotas es uniforme, la gota adquiere un volumen máximo con la mínima superficie.

Es importante notar la altura del Sol cuando uno observa un arco íris, pues es algo que ayuda a determinar qué tanto alcanza uno a ver de él, cuanto más cerca del horizonte se encuentre el Sol, más alta será la cresta del arco íris y viceversa. Alguien que pueda elevarse un poco sobre la superficie de la Tierra, se daría cuenta de que ciertos arco íris continúan por debajo del horizonte, como el que vemos en ésta imagen.  Quienes escalan montañas altas han logrado ver en ocasiones una buena parte de arco íris circulares completos. Pero ni siquiera las montañas poseen la suficiente altura como para poder llegar a observar un arco íris circular en su totalidad. Los aviadores han informado algunas veces haber visto genuinos arco íris circulares completos, los cuales curiosamente han pasado inadvertidos para los pasajeros de sus aeronaves. Esto puede deberse a que las ventanas de los viajeros son muy estrechas y ofrecen un campo de visión muy reducido, a diferencia del impresionante campo visual que tiene el piloto. Pueden ver un ejemplo de esto en otra imagen publicada en Universo Mágico en 2014, de un arco iris doble completo tomado en 2013 desde la cabina de una avión de cercanías en la costa Australiana. Detalles técnicos.



Fotografía Original 

Crédito:  Lóránd Fényes / Pleiades Galériák

Nombre LAT LON Datos
Balonalmádi 47.038970 17.997775 Maps

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