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Arco-íris

O arco-íris é um dos mais espectaculares fenómenos de óptica atmosférica, apesar de ser relativamente frequente. Para a sua observação é necessário que o Sol se encontre nas costas do observador e que na direcção observada exista chuva. Nestas condições, tal como foi inicialmente explicado por Descartes (1637) os raios de luz solar podem sofrer refracção nas gotas chuva, sendo o ângulo de refracção uma função do comprimento de onda da luz. Uma parte dos raios de luz vai atingir as gotas de chuva com um ângulo tal que vai ocorrer uma refracção seguida de reflexão na face oposta e uma segunda refracção, de tal modo que os raios vão emergir da gota fazendo um ângulo de 40º com o raio incidente, no caso da luz azul, e de 42º no caso da luz vermelha. Uma pequena fracção dos raios pode no entanto, incidir sobre as gotas com um ângulo susceptível de levar a uma dupla reflexão interna. Nesse caso o ângulo de emergência é mais elevado e a ordem das cores é invertida. Assim, vamos observar um arco-íris primário (a) ocupando uma coroa circular, centrada na direcção definida pelo sol e pelo observador, com 2º de abertura entre os 40║ e 42º e, eventualmente, um arco-íris secundário (b) a 8º de distância para o exterior. No arco-íris primário, a cor interior vai ser o azul enquanto que no arco-íris secundário a cor interior será o vermelho.