Pocos fenómenos hay en la naturaleza tan espectaculares como la observación del arcoíris contra un cielo oscurecido por la tormenta. Permítanme que les recuerde algo elemental: estamos hablando de un fenómeno óptico que presenta en forma de arco de bandas concéntricas los siete colores elementales. ¿Pero sabe usted cómo se forma realmente? Seguro que sí, pero déjenme que se lo recuerde.
El 8 de febrero de 1672, en una solemne sesión de la londinense Royal Society, Newton presentó ante una audiencia formadas por los cerebros más brillantes de la Gran Bretaña el que él llamó su experimentum crucis, o «experimento crucial», que demostraba de forma definitiva, según afirmó, que la luz del Sol, la luz blanca, no era pura como hasta entonces se creía, sino que estaba compuesta por una mezcla de diferentes colores.
Lo que Newton demostró es que la luz, lejos de estar formada por un solo rayo, está formada por un haz de rayos que se refractan de forma distinta según su color. Para hacer su demostración, que no estuvo exenta de teatralidad, Newton utilizó un prisma de cristal que él mismo había pulido el año anterior. Newton demostró que el arcoíris se forma cuando nuestra vista y los rayos de luz interactúan en un ángulo de 42 grados con los millones de gotitas en suspensión que constituyen cualquier cortina de agua, desde la copiosa lluvia al modesto riego de un aspersor. El rayo de luz viaja por el aire y penetra en las gotas; al hacerlo, pasa de un medio a otro de mayor densidad y, como consecuencia, la luz pierde velocidad. Si entrase perpendicular, no pasaría nada, pero sobre las esferas acuosas casi siempre penetra en un cierto ángulo y, además de frenarse, se desvía porque los distintos rayos se detienen en momentos diferentes.
El tamaño y forma de las gotas afectan la intensidad de los colores del arcoíris. Gotas pequeñas hacen un arcoíris pálido y gotas grandes, como las de las tormentas, producen colores muy vivos. En estos casos se puede producir una segunda reflexión interna en cada gota que da lugar a un segundo arco iris, siempre más exterior y débil que el primero y en el que la disposición de los colores aparece invertida. Otra curiosidad es que las bandas que separan los arcoíris primario y secundario son más oscuras que el resto del cielo.
Realmente el arcoíris es un círculo visto desde un avión, pero desde tierra aparece como un arco al no existir gotas por debajo del horizonte
Nota por la Dra. Ana Gabriela Castañeda Miranda
Lectura recomendada: 1) El experimento crucial con el que Isaac Newton le dio paso a la ciencia moderna
(bit.ly/2SWxYek).