Arcoíris circulares y otras maravillosas ilusiones ópticas

Los arcoíris pueden ser mucho más: circulares, blancos, irregulares, aparecer durante la noche… Y todo gracias a las «caprichosas» leyes de la física que gobiernan la luz.

 

Todos hemos visto alguna vez un arcoíris. Pero menos son los que entienden qué existe detrás de estos increíbles fenómenos. Aunque muy sencillos de apreciar, los detalles que influyen en su apariencia y manifestación son muchos y complejos. Por ejemplo, ¿qué ocurre para que un arcoíris deje de ser un arco y se convierta en algo más? ¿Cuántos tipos de arcoíris existen? ¿Qué es una «gloria»? Hoy vamos a desvelar un poco más sobre ellos.

¿Cómo funciona un arcoíris?

En realidad, un arcoíris no es un objeto que se sitúa en un lugar, sino una ilusión óptica. Esto supone que aunque dos personas estén viendo un arcoíris, en realidad estarán viendo dos arcoíris distintos. Cuando llueve, los rayos de luz (provenientes del sol) atraviesan las gotas de agua. Parte de la luz atraviesa las y sigue su camino. Otros rayos rebotan hasta tres veces en su interior y se «reflejan». En ese proceso, parte de la luz compuesta por muchas ondas se «enlentece». Cada onda viaja, entonces, a distinta velocidad de manera que al salir de la gota se ha descompuesto, al igual que lo hace en un prisma. Es lo que conocemos como dispersión de la luz. Así, la luz blanca se aprecia en los siete colores que forman un arcoíris, lo que demuestra que en realidad es una «mezcla» de longitudes de onda de distinto color.

En realidad un arcoíris no es un objeto que se sitúa en un lugar, sino una ilusión óptica

Cuando los rayos que han rebotado salen de la gota, inciden en nuestros ojos, provocando la ilusión óptica. La enorme pantalla generada por todas las gotas de agua crea el arco completo. Pero, como decíamos, no existe un objeto, sino un reflejo que depende de la posición de cada persona. Así, cada cual verá un arcoíris compuesto por millones de rayos procedentes de millones de gotas distintas que inciden en sus ojos, como si de la pantalla de un televisor se tratase. Esto implica algunas cuestiones físicas importantes. Por ejemplo, sabemos que los rayos «salen de la gota» con unos 42º con respecto al observador, al menos para la luz roja. Por tanto, para poder observarlo es necesario estar de espaldas al sol ya que solo así la luz puede incidir en nosotros con el ángulo necesario para hacerlo aparecer. Esto también tiene algunas implicaciones en su manifestación, como no podía ser menos. Y así es como aparecen «otros tipos» de arcoíris.

Diseccionando la luz

Los arcoíris están compuestos por varios arcos que, a su vez, se disgregan en siete colores que van de dentro afuera en este orden: violeta, índigo, azul, verde, amarillo, naranja y rojo. Esta sucesión se debe a las ondas electromagnéticas que lo componen, por supuesto. Pero, como decíamos, un arcoíris puede tener más de un arco. Así, podemos ver los arcoíris supernumerarios que aparecen como arcoíris dobles o incluso triples. ¿Cuantos arcoíris se pueden ver? En la naturaleza es difícil ver más de dos, aunque a veces se puede apreciar el tercero. En el laboratorio, sin embargo, en condiciones especiales se han conseguido hasta trece arcoíris.

Un aspecto curioso de los arcoíris es la banda de Alejandro, llamada así en honor al filósofo Alejandro Afrodisias, quien la describió allá en el 200 a.C. Esta se produce debido a la absorción de la luz que será reflejada para formar los arcos y que deja una zona más oscura. Otro detalle importante es que los arcoíris en realidad no son arcos. Son circulares, como nuestro ojo. El hecho de verlos como arcos obedece a los 42º así como por estar situados tan cerca de tierra. Por esta misma razón, dependiendo el punto de vista, a veces podemos observar una «gloria», o anthelion, un fenómeno en el que se puede observar un aura irisada rodeando la sombra del espectador.

Si pudiéramos volar (oh, vaya, sí que podemos) podríamos verlos como son en realidad: circulares. Así, desde los aviones a veces se toman imágenes espectaculares de arcoíris completos. Pero estos no son, ni tan siquiera, los más extraños. Y es que con las ilusiones ópticas se puede esperar prácticamente todo. Así, entre los arcoíris más extraños podemos encontrar los arcoíris nocturnos (moonbows), los arcoíris bífidos, producidos por la combinación de gotas no esféricas, arcoíris circunhorizontales (o irregulares) y todo tipo de fenómenos producidos por las caprichosas leyes de la física.

Fuente: Hipertextual