Os arco-íris podem formar um círculo?Curiosidades sobre a física do arco-íris

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Os arco-íris podem formar um círculo?– Henry D., 7 anos, Cambridge, Massachusetts


Reza a lenda que existe um pote de ouro escondido no final de cada arco-íris.Mas existe realmente um “fim” para um arco-íris, e será que algum dia poderemos chegar a ele?

A maioria de nós passa a vida vendo arco-íris apenas como arcos coloridos no céu, mas isso é apenas metade do que realmente é um círculo colorido.

Normalmente, quando você olha para um arco-íris, o horizonte da Terra à sua frente esconde a metade inferior do círculo.Mas se você estiver em uma montanha onde você pode ver acima e abaixo de você, e o sol está atrás de você e está nublado ou acabou de chover, há boas chances de você ver mais do círculo do arco-íris.

A rainbow in the mist below a waterfall in Iceland.
O quão cheio esse arco-íris parece depende em parte de quão alto você está enquanto observa a luz do sol atingir a névoa da cachoeira. Wolfgang Kaehler/LightRocket via Getty Images

Para ver o círculo completo, porém, você terá que estar em um avião, literalmente acima das nuvens.Ou você pode criar seu próprio arco-íris.Eu sou um físico, e explicarei como fazer isso em um minuto.

Como um arco-íris se forma

Forma de arco-íris quando a luz do sol vinda de trás atinge milhões de minúsculas gotas de água redondas à sua frente e retorna aos seus olhos.

Quando um raio de sol atinge uma gota em ângulo, ele se curva na água e se separa em um espectro de cores.Cientistas chame a curvatura da luz de “refratação.” As cores se separam porque cada “cor” de luz viaja com uma velocidade diferente na água ou, nesse caso, em qualquer material transparente através do qual a luz possa viajar, como o vidro em um prisma.

Quando as cores atingem a parede posterior da gota de água, o ângulo agora é muito raso para que elas se dobrem no ar, então elas refletem de volta para a gota de água e retornam para a parede de entrada.A partir daí, as cores podem se curvar novamente no ar e chegar aos seus olhos.

O Gabinete de Meteorologia do Reino Unido explica como a luz é refratada, ou curvada, numa gota de água ou num prisma.

Ao olhar para essas gotículas, as diferentes cores se agrupam em um ângulo ligeiramente diferente, e cada cor forma o borda circular de um cone com o olho na ponta do cone.E, pronto, você tem seu próprio arco-íris pessoal.

As gotículas que enviam as cores para os seus olhos não podem enviá-las para mais ninguém, por isso, mesmo que todos perto de você vejam o mesmo arco-íris à distância, cada pessoa realmente vê seu próprio arco-íris ligeiramente diferente.Está tudo nos olhos de quem vê.

Para que o arco-íris se forme, o formato das gotas de água deve ser muito próximo de uma esfera para que todas elas se dobrem e reflitam as cores em harmonia.Isso acontece com gotículas muito pequenas, como uma névoa fina, ou logo após uma chuva, quando o ar está úmido.À medida que as gotículas ficam maiores, a gravidade distorce a sua forma e o arco-íris desaparece.

An elephant in water closes its eyes while the photographer captures a rainbow across its trunk and forehead.
Embora pareça que este elefante está banhando-se num arco-íris, o elefante não o veria da mesma maneira. Mads Claus Rasmussen/Ritzau Scanpix/AFP

Um arco-íris não está fisicamente presente onde parece estar, semelhante à sua imagem no espelho.Então, lamento dizer que você nunca poderá realmente alcançar seu arco-íris.E, infelizmente, ninguém jamais conseguirá encontrar esse pote de ouro.

Mas você pode crie seu próprio arco-íris.

Como criar e ver um arco-íris circular

Uma experiência que você pode fazer no verão é ligar uma mangueira de sprinkler usando a configuração “névoa”.Lembre-se de ter o sol atrás de você.Se você criar uma fina tela de névoa à sua frente e olhar para sua sombra, poderá ver um arco-íris.

A young boy plays in a fountain, with a rainbow overhead.
Pode dar algum trabalho, mas você pode ver seu próprio círculo completo de arco-íris na névoa. Imagens de Gary Hershorn/Getty

Não é difícil ver as cores, mas para ver um círculo completo, você precisará de um pouco de paciência e prática, assim como os cientistas.

Então, da próxima vez que você estiver em um avião, sente-se no assento da janela.Se você estiver voando um pouco acima da cobertura de nuvens, fique atento à pequena sombra do seu avião nas nuvens.Isso significa que o sol está atrás de você.

As nuvens são minúsculas gotículas de água, então é provável que você veja um pequeno círculo colorido ao redor da sombra do avião.Este fenômeno é apelidado de “glória do piloto”, porque os pilotos que voam o tempo todo e têm uma boa visão da cabine têm mais chances de vê-lo.

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O arco-íris circular que você vê ao redor da sombra de um avião é chamado de “glória do piloto”. Matthew Straubmuller/Flickr, CC POR

E se você realmente mal pode esperar para ver como é, há sempre a internet.


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