Quando 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.
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