El arco del arco iris II

Ya hace un tiempo dediqué una gran entrada donde se explicaba el motivo por el cual el arco iris presenta su característica forma de arco. El enlace de esa entrada está roto y, la verdad, no recuerdo su contenido, así que en esta entrada me dispongo a explicarlo yo mismo, lo del arco este (al menos de manera resumida e intentado que se entienda sin ninguna fórmula chunga).

Supongamos una gota de agua suspendida en el aire, y un rayo de luz incidente que colisiona en un punto de la superficie de esta gota. Cuando esto sucede, y debido al cambio de medio que supone la interfaz aire-agua, parte de la luz se refleja, y parte de la luz se transmite dentro de la gota (en la siguiente imagen, sería el punto A). La luz (o más bien, parte de ella) viaja por el interior de la gota hasta otro punto de su superficie (en este caso, el punto B). Por el mismo motivo que antes, parte de la luz se retransmite al aire, y parte se refleja. En este último caso, la luz llega al punto C, y lo mismo. Centrémonos un momento en este punto C. La luz que abandona la gota lo hace en un cierto ángulo \( \delta_{min} \), que toma un valor de aproximadamente unos 138º.

Dada la posición del Sol en la imagen anterior, los rayos de luz pueden entrar por cualquier punto de la semiesfera izquierda de la gota (y, por su lejanía, lo hacen de forma paralela). Aplicando la misma geometría que en el caso particular anterior para todos los rayos incidentes, obtendríamos un cono de luz emitido desde la gota. Una particularidad física que tiene el agua es su índice de refracción, y es la particularidad que determina que el ángulo \(r\) de la imagen anterior sea el que es y no otro. Pero esta propiedad es diferente en función de la frecuencia (o longitud de onda), lo que conlleva a que la luz roja y la luz azul (ambas de longitudes de onda diferentes) abandonen la gota en ángulos ligeramente distintos (aunque inicialmente entraran en la gota por el mismo punto y en la misma dirección y sentido). Los conos proyectados por la gota para ambas longitudes de onda son parecidos a los que se muestran en la siguiente imagen (el resto de colores, cuyas longitudes de onda están entre las del azul y el rojo, también estarán entre los 40º y los 42º).

Finalmente, si consideramos una gran cantidad de gotas proyectando estos conos de luz, y nos situamos en línea con unas cuántas de ellas que han descompuesto la luz tal y como se describe arriba, veremos probablemente una parte del cono proyectado. Es lo que llamamos arco iris.

La realidad física no tiene por qué coincidir con los dibujos presentados. Solo los he hecho así para que se entiendan. Para una información más detallada, referirse a la clase del magistral Walter Lewin, donde aprendí todo esto:

La máquina de hacer agujeros

Leyendo esta entrada en Microsiervos sobre fotografías realizadas por Edgar Martins, me ha llamado mucho la atención la siguiente imagen:

Interior del transportador del cohete Vega

Y es que nos está diciendo que finalmente el Dr. Escariano Avieso, que no sabía yo que trabajara para la ESA, ha conseguido llevar a la realidad su maléfico invento, la máquina para hacer agujeros. Como no todos recordaréis exactamente a cual de sus inventos me refiero, os dejo algunas imágenes al respecto:

Si o no?

mARTE eN oPOSICIóN

Hola sukarrats,

anoche Marte estaba en oposición, que para los no duchos en la materia, significa que Sol Tierra y Marte están alineados, de tal manera que es el momento que Marte está más cerca de la Tierra, y por tanto más grande se puede ver en un telescopio. Esto pasa cada 2 años.

Hacía bastante que no sacaba mi telescopio a pasear y la oposión era un buen motivo para volver a hacerlo. El día había estado nublado, pero por la noche despejó así que no me lo pensé. Monté el equipo y ya estaba todo preparado cuando me di cuenta que la batería del GOTO de la montura se había acabado y que las nubes habían aparecido de no sé donde justo para tapar la parte del cielo donde estaba Marte. Bien!

Aún así, pude enfocar Marte gracias al visor óptico Telrad y a mi habilidad moviendo el telescopio manualmente. Con el ocular TMB de 10mm y la lente Barlow (de 2 aumentos), Marte tardaba en pasar unos 40 segundos por delante de mis ojos antes de desaparecer... si antes las nubes no lo habían tapado.

En fin, aun así tuve tiempo de hacer un dibujo de lo que podía verse entre nube y nube. Espero que lo disfrutéis como yo lo hice:

PD: Tengo que identificar los detalles que pude ver y confirmar si el pequeño punto que vi a la derecha de Marte era uno de sus satélites o una estrella de nuestra Vía Láctea. [editado: me comentan desde un foro de astronomía que la magnitud de los satélites de de Marte, Fobos y Deimos, es de 12, con lo cual descartamos que sea uno de los satélites pues el brillo era superior]