A luz branca é uma mistura de muitas cores. Quan do a luz branca, atravessando o ar, passa obliquamente por uma substância de densidade diferente, como um prisma de vidro ou uma massa de água, as várias cores se separam produzindo o espectro. Forma-se um espectro de grandes proporções quando a natureza expõe um arco-íris no céu.
Nesse caso os “prismas” da natureza são milhares de gotículas de água que permanecem no ar depois da chuva. Cada gotícula decompõe a luz branca do Sol num pequeno espectro.
O arco-íris ocorre devido à refracção da luz nas gotículas de água no ar. Inicialmente, a luz branca proveniente do sol sofre refracção ao atingir cada gota de água, prosseguindo no interior dela. Quando atinge a outra superfície de separação da gota, ela sofre reflexão total e continua no seu interior. Ao atingir outro ponto da superfície de separação, as luzes coloridas sofrem nova refracção e saem da gota, retornando à atmosfera separadamente, produzindo o efeito característico do arco-íris.
Um observador situado na superfície da Terra não recebe todas as cores provenientes de uma só gota, pois estas cores, ao atingirem o solo, estão muito separadas umas das outras. Como se pode ver na figura acima, a luz vermelha que chega ao observador é proveniente de gotas mais altas e a luz violeta, de gotas mais baixas.Os arco-íris só podem ser vistos quando se está de costas para o sol e de frente para as gotas de chuva iluminadas .
Do alto de uma montanha ou a bordo de um avião é possível ver-se o arco-íris completo, em toda a sua circunferência. Da superfície da terra só conseguimos ver metade do do arco-íris, ou seja, “arco”, porque a terra intercepta grande parte dos raios solares.
http://www.scribd.com/doc/5034755/Fisica-Optica-O-ArcoIris-I
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