Comencemos por decir, que todos hemos disfrutado de algún "arco iris" en nuestra vida. Algunos, habremos tenido la fortuna de llevar una cámara de fotos, con la que conservar el recuerdo. Otras veces, nos ha cogido desprevenidos y no lo hemos logrado. Todo aquel que ha intentado fotografiar un arco iris, sabe que normalmente aparece en el cielo cuando menos se espera. Para soslayar el problema, muchas veces hemos acudido a un arco iris artificial. En alguna fuente o surtidor, o con una simple manga de regar, hemos obtenido una lluvia artificial y allí estaba el arco iris! Y que bonito ha quedado en la foto ¿Verdad?

Todos nos hemos sentido excitados por su belleza y grandiosidad. Muchos científicos, han pasado largos años de su vida, estudiando este fenómeno

Pero me imagino que hace falta que haya nubes y también Sol, para ver uno de ¿verdad?

Sí, para que se produzca un arco iris de verdad, deben cumplirse ciertas condiciones que vamos a enumerar. En primer lugar, hace falta una fuente luminosa que emita radiación electromagnética, como es la luz del Sol, que emite luz, como sabemos en todo el espectro, desde los rayos X, a las ondas de radio.

En segundo lugar, la radiación solar, debe pasar a través de la atmósfera terrestre . El arco iris, está originado por los rayos de luz que entran en una infinidad de gotas de agua y se reflejan internamente antes de salir de la misma. Por supuesto ese rayo de luz, al entrar en la gota, sufre una refracción, respetando las leyes de Snell, que relacionan los senos de los ángulos de incidencia y refracción con los correspondientes índices de refracción del aire y el agua. Una vez que se han reflejado en la pared del fondo de la gota, vuelven a salir, produciéndose otra refracción. Después de salir de cada gota de lluvia, los rayos de luz que han sufrido las dos refracciones y la reflexión en el interior de cada gota, pasan de nuevo a través del aire, hasta el ojo del observador.

¿Pero podemos entrar y salir de un arco iris?

Yo siempre pensé que no nos podíamos meter dentro de un arco iris, es decir entrar dentro de él. Sin embargo, hablando de estos temas con amigos, encontré a quien me contó su experiencia. Estaba viendo el arco iris, y cuando menos lo esperaba, de pronto dejó de verlo!. Lo había dejado atrás. Yo creía que esto no podía ser, que al irnos acercando, el arco iris se iría alejando y así sin llegar a alcanzarlo. Quizás alguien que lea estas letras, podría decirme si ha sentido la misma experiencia. Esa de sentir que de pronto, desaparecía el arco iris!

Desde luego, lo que si que es imprescindible, para ver un arco iris, es tener el Sol a nuestra espalda.

Y eso de entrar o no en él, es como si hablamos de introducirnos bajo una nube o salirnos de ella. Algo parecido, al efecto de mojarnos o no mojarnos, ocurre cuando ante nosotros tenemos la nube que origina el arco iris y que veremos o no, según nuestra posición. Podríamos decir que cada gota de lluvia, se comporta como si en ella hubiera una pequeña linternita, que nos enviara los distintos colores del arco iris.

Y todos los colores ¿por que se ven? ¿Y porque vemos el arco iris como un arco?

Descartes demostró que los rayos correspondientes a cada color, después de las dos refracciones y la reflexión en el interior de la gota, al salir, forman un ángulo con la dirección de incidencia, que es de 40^o para la luz violeta y de 42^o para la luz roja.

Por tanto, todas las gotas situadas en un círculo que subtiende un ángulo de 42^o hacia el observador, reflejaran fuertemente la luz roja y las que estén en un círculo que subtienda un ángulo de 40^o reflejarán el violeta. Las que ocupen posiciones intermedias, darán lugar al resto de los colores del arco iris. Es por todo esto, por lo que cada color, nos dibuja en el cielo un círculo. Está originado como decimos, porque cada color, lo obtenemos como la intersección de una superficie cónica con el plano vertical que está bajo la nube.

Es por esto, por lo que vemos cada color del arco iris, en forma de arco y todo él, en forma de círculos concéntricos. Es interesante indicar que, si un observador está al nivel del suelo, como será el caso normal, verá una parte del arco iris, que irá aumentando si va ganando altura. De hecho, es posible ver desde un avión el arco completo.