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Arco-íris ou círculo-íris?

Física

Todo arco-íris possui na verdade um formato circular. A curvatura da Terra impede a visão completa do círculo, o que dá a impressão da forma de um arco.
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O arco-íris é um fenômeno de natureza óptica caracterizado pela formação de um arco luminoso e colorido no céu devido à presença de gotículas de água suspensas no ar. Existem muitos mitos envolvendo esse fenômeno e talvez o mais famoso seja a presença de riquezas no fim do arco-íris, mas, como veremos a seguir, não existe um fim onde o ouro possa estar!

Como são formados os arco-íris?

O fenômeno que explica o arco-íris é a dispersão cromática da luz. Quando um feixe de luz policromática (luz branca) sofre refração ao entrar em um prisma ou gota d’água, ele é separado nas sete cores que o compõem. Essa separação ocorre, pois o índice de refração do meio tem uma relação inversamente proporcional com o comprimento de onda da luz. Como cada cor de luz que compõe a luz branca possui um comprimento de onda característico, os índices de refração do meio serão diferentes para cada cor, assim, a luz branca será separada e dispersada ao entrar em um prisma.

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A imagem acima ilustra a ocorrência da dispersão cromática da luz. Repare que os tons em azul, que possuem os menores comprimentos de onda, sofrem a maior mudança de direção, enquanto os tons vermelhos, com maiores comprimentos de onda, sofrem menores desvios.

Caso do círculo-íris

Um possível observador no solo só poderá perceber um arco-íris caso a direção em que ele esteja forme um ângulo de aproximadamente 42° com a direção da luz proveniente das gotas suspensas no ar. Como todas as gotas possuem uma direção de 42° com o observador, o fenômeno sempre será percebido na forma de um arco de circunferência.

A realidade é que todo arco-íris possui um formato circular, mas esse círculo não pode ser percebido do solo por causa da curvatura da Terra.

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No vídeo acima, um operador de guindaste, que estava a aproximadamente 500 metros de altura, filmou um arco-íris, e o que ele viu foi uma circunferência perfeita. Então, todo arco-íris, na verdade, é um círculo-íris!

Por Joab Silas
Graduado em Física

O fenômeno da dispersão cromática explica a formação dos arcos-íris
O fenômeno da dispersão cromática explica a formação dos arcos-íris

Gostaria de fazer a referência deste texto em um trabalho escolar ou acadêmico? Veja:

JúNIOR, Joab Silas da Silva. "Arco-íris ou círculo-íris?"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/arco-iris-ou-circulo-iris.htm. Acesso em 19 de setembro de 2019.

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