Hay distintos fenómenos que ocurren en la naturaleza y que, realmente, parecen sacados de un cuento. Uno de esos maravillosos espectáculos, que fascinan especialmente a los más pequeños, son los arcoíris: semicírculos que decoran el cielo pintándolo de diferentes colores en los días lluviosos. Sin embargo, si hay algo aún más curioso que un arcoíris, son dos. Y es que, muchas veces, tras el primer arco, aparece un segundo, en el que los colores están invertidos y, normalmente, menos brillantes.

Pero, para entender por qué se producen esos fenómenos, primero es necesario comprender qué procesos se esconden tras la aparición de un arcoíris normal. En este caso, luz, agua y óptica serán los elementos clave para dar respuesta a esas incógnitas.

 

¿POR QUÉ APARECEN LOS ARCOÍRIS?

¿Te suena el famoso efecto que se da en un vaso de agua cuando introduces una pajita y esta parece doblarse en la zona sumergida? Pues bien, se trata de un efecto conocido como refracción y que produce que la luz cambie el ángulo al moverse entre un medio u otro. Esto ocurre porque, al ser entornos distintos –en este caso el agua y el aire- sus características también son distintas, por lo que la luz debe desplazarse a diferentes velocidades dentro de cada uno.

Pues bien, ese fenómeno aparece también dentro de las gotas de agua que caen durante la lluvia. Si el cielo no está completamente cubierto y algunos rayos de Sol consiguen llegar hasta ellas, la luz las penetrará, cambiando su dirección dentro de ellas. Al llegar a la pared contraria a la que entraron, una parte de esa luz saldrá, pero otra se reflejará por completo, atravesando de nuevo la gota de agua y saliendo por el otro extremo, volviéndose a refractar al contacto con el aire.

Ahora bien, esa luz que proviene del Sol es realmente luz blanca, es decir, el conjunto de todos los colores del espectro visible unidos en un solo rayo luminoso. Sin embargo, cada uno de esos colores se comporta de forma diferente cuando ejecutan esa refracción o cambio de dirección: el rojo se desviará muy poco, mientras que el violeta curvará mucho su trayectoria. Es decir, lo que antes estaba unido, se desglosará dando lugar a un abanico de colores. Por lo tanto, cuando estos salen de la gota de agua, lo que entró como único rayo aparece reunido en un espectro de colores.

Así, la luz solar emerge a la vez de muchas gotas, dando lugar a un efecto combinado: un mosaico de pequeños destellos de luz de colores, distribuido por el cielo dando lugar a un arcoíris. Los diversos tamaños y formas que tengan las gotas de agua, afectarán a la intensidad que presenten los colores del arcoíris: gotas pequeñas darán lugar a colores pálidos, mientras que las gotas más grandes darán lugar a tonos mucho más vivos.

Esquema arcoiris
De Peo

Esquema de la formación de un arcoíris simple y un arcoíris doble. En la imagen podemos ver : gotas esféricas (1), rebotes internos de la luz (2), arcoíris principal (3), refracción de la luz (4), segundo arcoíris (5), rayos de luz blanca (6), recorrido de la luz del arcoíris principal (7), recorrido de la luz del segundo arcoíris (8), observador (9), región que forma el arcoíris principal (10), región que forma el segundo arcoíris (11) y la zona atmosférica donde está lloviendo (12).

¿Y EL DOBLE ARCOÍRIS?

Pues bien, aunque pueda sonar algo de lo más evidente, y casi suene a broma: doble arcoíris significa doble reflexión. Es decir, este segundo arco de colores se forma como resultado de que la luz, en algunas gotas, se refleje dos veces en su interior: entra refractándose y rebota dos veces contra las paredes interiores de la gota de agua antes de salir refractándose definitivamente. Además, en el transcurso de esos dos rebotes internos, los rayos de luz que se están desglosando se cruzan, provocando que el arcoíris formado, el segundo, tenga los colores invertidos: el rojo abajo y el violeta arriba.

Además, en cada una de las veces que la luz se refleja por dentro, existe una parte que abandona la gota, lo cual explicaría que ese segundo arcoíris presentase colores mucho menos intensos: a más rebotes internos menos brillo en los colores resultantes. Incluso existe un nombre para llamar a la línea de cielo oscura que aparece entre ambos arcoíris, la Zona Oscura de Alejandro, ¿la conocías?

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