De onde nasce o arco-íris? Todas as lendas e a ciência por trás desse fenômeno

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Durante toda a sua infância você acreditou que, no fim do arco-íris, havia um grande pote de outro. Já adulto, apesar de não mais aceitar a mitologia, ainda se encanta com as belas cores que o fenômeno produz no céu. Mas você saberia dizer como é formado o arco-íris?

O que é o arco-íris

O arco-íris é um fenômeno ótico e meteorológico que produz a aparência de um espectro contínuo de luz no céu quando os raios do sol passam através das pequenas partículas de umidade contidas na atmosfera da Terra. É por isso que, para vê-lo, é necessária a presença de água no ar, seja sob a forma de chuva, orvalho ou mesmo com as gotas que vêm de uma mangueira.

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Assim como a luz, um arco-íris não é um objeto tangível ao qual você possa se aproximar. Portanto, mesmo se você puder ver que ele começa em um lugar e termina em um outro diferente, nunca poderá se aproximar desse local. É necessário que haja alguma distância entre o arco e o observador para que sua visualização seja possível. Por isso, não importa o quanto você ande em direção a um de seus extremos: ele parecerá mudar de posição ou simplesmente desaparecerá diante de seus olhos.

Como se forma o arco-íris?

Quando a luz do sol atinge os pingos de chuva, eles a dispersam em todas as direções, formando um ângulo de aproximadamente 138 graus. Este é o "ângulo do arco-íris", descoberto por René Descartes em 1637.

Ao entrar em uma gota, um raio de sol muda de direção três vezes. Ao entrar é ligeiramente refratado, depois no interior e, finalmente, ao deixar a gota como uma luz difusa. A decomposição em cores é possível porque o índice de refração na gota (que indica a velocidade na qual a luz se move) é ligeiramente diferente para cada cor.

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A luz do sol emerge de muitas gotas ao mesmo tempo. O efeito combinado é um mosaico de pequenos flashes de luz distribuídos como um arco no céu. Esse mesmo processo ocorre nos diferentes tipos de arco-íris existentes, apenas com algumas variações que lhes dão uma aparência variada.

As cores do arco-íris

Vamos nos aprofundar na física envolvida no arco-íris. "Luz" é o nome que recebe o tipo de radiação eletromagnética que pode ser percebida pelo olho humano. A luz representa um amplo espectro de comprimentos de onda e a seção que as pessoas podem perceber com os olhos é realmente muito pequena. As cores que apreciamos no arco-íris pertencem a essa parte.

Existem algumas cores que os humanos podem observar, mesmo que não pertençam ao espectro visível da luz, porque se originam graças a uma combinação de diferentes tipos de ondas. As cores que formam o espectro são: vermelho, laranja, amarelo, verde, índigo, azul e violeta.

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Como mencionamos, esses tons estão um pouco dentro de toda a gama de radiação eletromagnética. As regiões de luz adjacentes ao espectro visível são chamadas de infravermelho e ultravioleta. Seus nomes indicam em que posição eles estão: o infravermelho abrange tudo o que é depois da cor vermelha e ultravioleta, que se estende depois do violeta. A combinação dessas sete cores cria o que conhecemos como luz branca.

O ramo da física responsável por estudar as propriedades e o comportamento da luz é a óptica. Essa ciência é o que explica como as cores que percebemos nos objetos que nos cercam dependem de como elas refletem os diferentes comprimentos de onda. Por exemplo, o céu não tem cor, mas as moléculas presentes na atmosfera refletem mais facilmente a cor azul porque ela tem um comprimento de onda menor. É por isso que é comum o céu ficar azul a maior parte do tempo.

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Quando a luz passa por uma gota de água, ela se dispersa e se divide nas diferentes cores que a compõem. Como cada um deles tem um ângulo diferente de refração e frequência, eles conseguem se separar quando passam por um material cujas propriedades permitem isso. A densidade óptica é a medida que descreve o comportamento da luz ao passar por um determinado objeto. Cada comprimento de onda será absorvido e liberado de maneira diferente por cada um dos átomos do objeto, o que faz com que a luz "entre em branco" e "cores" ao passar por uma gota de água ou um cristal.

De onde vem a lenda do pote de ouro?

Os diferentes tamanhos e formas das gotas afetam a intensidade das cores do arco-íris. Pequenas gotas fazem um arco-íris pálido e cores com tons pastel, enquanto gotas grandes produzem cores muito brilhantes. Além disso, grandes gotas são "esmagadas" pela resistência do ar quando caem e essa distorção faz com que o "fim" do arco-íris tenha cores mais intensas do que a crista. Talvez esta seja a origem da lenda que sugere a existência de um pote de ouro brilhante no final do arco-íris.

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Embora essa narrativa seja originalmente da Irlanda, diferentes culturas foram inspiradas por esse fenômeno óptico para fornecer explicações maravilhosas. Por exemplo, em vários países da Ásia, Europa e América, acreditava-se que os arco-íris eram, na verdade, dragões. Enquanto na mitologia greco-romana eles eram considerados estradas construídas pela deusa e mensageira Íris, que conectavam a terra com o céu.

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