¿Por qué en el arcoíris los colores se colocan en un orden determinado? La respuesta física

• El arcoiris es un fenómeno que nos deja siempre con la boca abierta
• Y hay muchas preguntas en torno a él que pueden tener respuesta
• La física y meteoróloga de Aquí la Tierra, Isabel Moreno, nos cuenta todos los secretos del arcoiris

¿Te has preguntado por qué los colores del arcoíris tienen este orden? Aquí más preguntas y respuestas

Estos días difíciles por el estado de alarma y el coronavirus, estamos viendo numerosas muestras de homenaje y apoyo para sobrellevar el confinamiento y la cuarentena en casa. Uno de los símbolos que se están lanzando consiste en dibujar un arcoíris con mensajes de ánimo y ponerlo en las ventanas y, aprovechando la elección de este fenómeno óptico, queríamos preguntarte ¿sabes por qué los colores del arcoíris se colocan en ese orden y no en otro? Isabel Moreno, física y meteorólogo de Aquí la Tierra, nos lo cuenta.

Un poco de física (pero poco)

La luz blanca está compuesta por todos los colores y pueden separarse cuando la hacemos pasar a través de un prisma o, por ejemplo, de las gotas de agua. ¿Por qué ocurre esto? Seguro que esta imagen nos es muy conocida: un lápiz que parece que está partido cuando lo sumergimos en un vaso con agua. Es lo que conocemos como refracción de la luz, el fenómeno que consiste en que un haz se desvía cuando pasa de un medio a otro y lo hace en mayor o menor medida en función de las características de éstos (se desviará más cuanto más diferentes sean los medios).

Además, la desviación también dependerá del ángulo con el que incide la luz y, por si fuera poco con esto, cada color se desviará más o menos en función de cuál sea (lo que conocemos como "dispersión"). Así que, para no hacer de este post un curso de experto en óptica, veamos qué es lo que ocurre dentro de la gota de agua.

Dentro de la gota

Las gotas de agua se parecen mucho a una esfera (no, no tienen la famosa forma de "gota de agua" que estamos acostumbrados a ver). El rayo de luz llega a la gota y, al entrar en ella, se separa dejando los tonos azules más desviados que los rojos. Ese haz llega a la otra cara de la gota y se refleja tal como lo haría en un espejo. Ahora vuelve a la cara inicial y, al salir de ella, ¡se vuelven a separar más los colores! En resumen, quedaría un esquema tal que así:

Arcoiris - Cómo lo vemos

Arcoiris - Cómo lo vemos Elaboración propia

Oye... ese esquema parece estar al revés, ¿por qué entonces el arcoíris que vemos no es así? ¡Porque nos hemos olvidado de poner nuestro ojo en el esquema! Tenemos multitud de gotitas que nos están enviando esa señal. Las que están más arriba nos hacen llegar el tono rojizo y el azul está yendo por encima de nosotros, es decir, no lo vemos. En cambio, las gotitas que están abajo, son las responsables de que veamos los tonos violetas.

Arcoíris- Cómo lo vemos. Esquema

Arcoíris- Cómo lo vemos. Esquema Elaboración propia

Qué es un arcoíris secundario

¿Y por qué a veces se ve un arcoíris más grande que el primero con los colores al revés? Es lo que se conoce como arcoíris secundario. El haz de luz inicial puede rebotar varias veces en la gota y, cuando lo hace dos veces, se produce una inversión de los colores.  Además, pierde intensidad cada vez que choca dentro de la gota, por eso ese segundo arcoíris se ve más difuminado que el primero.

¿Podemos ver arcoíris sin tener lluvia?

¡Sí, siempre que tengamos gotitas que dispersen la luz! De todas formas, no los calificamos como "arcoíris", sino que los llamamos por su nombre particular. Por ejemplo, este es el caso de las famosas "glorias" que son unos anillos que el observador puede ver alrededor de su sombra cuando está proyectada sobre gotitas de bruma, niebla o, incluso, en una superficie húmeda.

Podemos ver esta gloria como la famosa aureola que aparece alrededor de la cabeza de un observador en el "espectro de Broken" que hemos enseñado en nuestro programa en diversas ocasiones.

Incluso, podemos ver este fenómeno cuando estamos en un avión sobrevolando las nubes.

¿Y podemos tener arcoíris de otro color?

Cuando la luz pasa a través de gotitas muy pequeñas (como las de la niebla) puede llegar a verse un arcoíris de color blanco. Esto se debe a que los colores no llegan a separarse lo suficiente y vuelven a juntarse, dando como resultado la luz blanca de nuevo.