¿Porque Se Forman Los Colores En El Arco Iris?

• Un arco iris o iris es un fenómeno óptico y meteorológico que produce la aparición de un espectro de frecuencias de luz continuo en el cielo cuando los rayos del sol atraviesan pequeñas gotas de agua contenidas en la atmósfera terrestre. La forma es la suma de un arco multicolor con el rojo hacia la parte exterior y el violeta hacia la interior.

Cuando la luz solar incide sobre las gotas de lluvia, éstas se encargan de producir tal efecto, pero en algunas mucho más que en otras. Los rayos del Sol involucrados con la formación del arco iris salen de las gotas de lluvia con un ángulo de aproximadamente 138 grados respecto de la dirección que llevaban antes de entrar en ellas. Este es el "ángulo del arco iris", descubierto por René Descartes en el año de 1637. Como el ángulo de salida es de sólo 138 grados, la luz no se refleja exactamente hacia su origen. Esto hace posible que el arco iris sea visible para nosotros, que no solemos encontrarnos exactamente entre el Sol y la lluvia. De manera que siempre, si nos colocamos de frente a un arco iris, el Sol estará detrás de nosotros.

Para ser más precisos, es la luz amarilla la que es dispersada a 138 grados de su trayectoria original. La luz de otros colores es dispersada en ángulos algo distintos. La luz roja del arco iris se dispersa en una dirección ligeramente menor que 138 grados, mientras que la luz violeta sale de las gotas de lluvia en un ángulo un poco mayor.

Un rayo de luz solar, de los que "hacen" un arco iris, cambia su dirección tres veces mientras se mueve a través de una gota de lluvia: Primero entra en la gota, lo cual ocasiona que se refracte ligeramente. Entonces se mueve hacia el extremo opuesto de la gota, y se refleja en la cara interna de la misma. Finalmente, vuelve a refractarse cuando sale de la gota de lluvia en forma de luz dispersa. La descomposición en colores es posible porque el índice de refracción de la gota de agua es ligeramente distinto para cada longitud de onda, para cada color del arco iris.

A continuación un vídeo que explica de manera mas didáctica como se produce un arco iris...

Y así es como se forma un arco iris, cada vez que mires uno sabrás que es uno de los experimentos de física mas hermosos de la naturaleza!

¿Porque Los CD's Reflejan Los Colores?

Bueno, antes que nada, para comprender como es que el CD refleja los colores debemos de tener bien claro que la Luz Blanca esta compuesta por la suma de todos los colores, ¿No lo crees? para ello vamos a hacer un pequeño experimento.... fabricaremos un ''Disco de Newton''

Para ello sólo necesitas una cartulina blanca y unos lápices de colores. 

1. Primero se corta un círculo de cartulina blanca y divididlo en 7 secciones de igual tamaño (puedes usar un transportador de ángulos, ya que cada sección será de 360/7=51º). Ahora, pinta cada sección de la siguiente manera:

• A continuación, has un agujero en el disco, inserta un lápiz y hazlo girar frotando las manos. El resultado debería ser algo como esto:

• Puedes hacerlo con más o menos colores, y poniéndole un motor de cualquier juguete para hacerlo girar de manera continua.

Bien, ya sabemos que si juntamos los colores nos da la luz blanca, pero ¿y al revés? Podemos dividir la luz blanca en los distintos colores? Pues sí, sin más que hacerla pasar por un prisma. Este fenómeno se conoce como dispersión.

• En la dispersión, la luz se descompone en ondas según su frecuencia (colores), desviándose de su trayectoria original. ¿Y por qué hay dispersión en un CD?

Para responder a esto, primero hay que saber cómo funciona un CD. Un CD guarda información en formato digital, es decir, utilizando 1 y 0 mejor conocido como CÓDIGO BINARIO. Para ello posee una única pista en espiral que tiene unos agujeros pequeñísimos distribuidos.

• Sobre esa pista, el lector dispara un láser muy fino, que será reflejado en la dirección del sensor o en otra, dependiendo de si apunta a un bulto o un agujero de la pista, respectivamente. Por lo que el sensor recibirá correctamente el haz de luz cuando estemos sobre un bulto y no recibirá nada en caso contrario. ¡Ya tenemos los unos y ceros!

¿Pero que pasa si el haz de luz que disparamos no es tan fino como el del láser? Ése es el caso de luz solar. Cuando la luz incide sobre un CD, no lo hace sobre una superficie lisa (como nos parece a nosotros), sino que lo hace sobre una superficie completamente rugosa y llena de agujeros. La luz, en este caso no rebotaría limpiamente, sino que ocurriría algo como ésto:

Las ondas comenzarían a reflejarse en todas las direcciones, y empezarían a interferir unas con otras. En dicha interferencia, las ondas pueden combinarse (como cuando tiramos una piedra en un estanque) para formar nuevas ondas con propiedades diferentes al haz de luz original, en concreto con distintas frecuencias (colores): A dicho Fenómeno se le conoce como Difracción de la Luz.

De esta manera es cómo al incidir un haz de luz sobre un CD, éste consigue que, al reflejarse, lo haga con múltiples colores.

¿Cómo Se Produce Un Rayo? ⚡

Vamos a responder a una de las interrogantes más común de los niños: ¿Cómo Se Produce Un Rayo?

Cuando llueve sobre la superficie terrestre se produce evaporación natural que lleva hacia arriba gotas de agua. Mientras tanto, a una altura de 2,5 a 3 km donde la temperatura es de 15 a 20 ºC bajo cero, se producen partículas de hielo que caen por gravedad y que chocan con las gotas de agua que suben por la evaporación.

Estas fricciones y colisiones producen separación de cargas eléctricas (disociación), y se genera un campo eléctrico, es decir, fuerzas que se ejercen entre cargas, hasta que llega el momento en que se dan transferencias de cargas conocidas como rayos.

• Estas transferencias de cargas pueden ser entre la nube y la tierra, entre la tierra y la nube, dentro de una nube, entre nubes, o de la nube hacia la ionosfera.

• Los científicos y el público le han dado nombres a diferentes tipos de rayos. El rayo que se observa más comúnmente es el rayo streak, esto no es más que el trazo de retorno, la parte visible del trazo del rayo.

1.-El Rayo Nube a Tierra es el más conocido y el segundo tipo más común. Este representa la mayor amenaza para la vida y la propiedad, puesto que impacta contra la tierra. Este rayo es una descarga entre una nube cumulonimbus y la tierra.

2.- El Rayo Tierra a Nube es una descarga entre la tierra y una nube cumulonimbus. Éste tipo de rayo se forma cuando iones cargados negativamente, se elevan desde el suelo y se encuentran con iones cargados positivamente en una nube cumulonimbus.

3.-El tipo de Rayo Nube a Nube pueden producirse entre las zonas de nube que no estén en contacto con el suelo. Cuando ocurre entre dos nubes separadas; es llamado rayo inter-nube y cuando se produce entre zonas de diferente potencial eléctrico, dentro de una sola nube, se denomina rayo intra-nube.

4.-Megarelampagos mejor conocidos como ''SPRITES'' “Normalmente, se realiza una carga negativa desde la nube hasta el suelo, pero aproximadamente uno de cada diez veces es una carga positiva - y que sale de la parte superior de la nube cargada negativamente. Con esta oportunidad de uno de cada diez, el campo eléctrico por encima de la nube es "justo" para producir el sprite, una descarga eléctrica de 50 kilómetros por encima de la tormenta”

• Aquí se muestra un esquema que representa los Electrometeoros Conocidos.

• Les Invitamos a que reproduzcan el siguiente documental para obtener mejor informacion acerca de los ''SPRITES''.

• ''La descarga eléctrica precipitada del rayo es acompañada por una emisión de luz llamada relámpago, causada por el paso de corriente eléctrica que ioniza las moléculas de aire, y por el sonido del trueno, desarrollado por la onda de choque''.

A continuación un breve vídeo que explica como se genera este fenómeno y como estar seguro ante una descarga que ponga en riesgo tu propia vida.

Temas Selectos De Física ll

Introducción

En el mundo existen muchos fenómenos naturales que ocurren a nuestro alrededor, algunos tan simples y cotidianos que no resulta difícil creer la forma en la cual ellos se manifiestan en la naturaleza...

Aquí Les Presentaremos Como Funcionan, Producen y Manifiestan...