{"id":8047,"date":"2021-08-05T08:00:06","date_gmt":"2021-08-05T11:00:06","guid":{"rendered":"https:\/\/www3.unicentro.br\/petfisica\/?p=8047"},"modified":"2021-09-30T02:35:41","modified_gmt":"2021-09-30T05:35:41","slug":"a-fisica-do-arco-iris","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www3.unicentro.br\/petfisica\/2021\/08\/05\/a-fisica-do-arco-iris\/","title":{"rendered":"A F\u00edsica do Arco-\u00edris"},"content":{"rendered":"
\n

[vc_row][vc_column][vc_column_text]<\/span><\/p>\n

\u00a0 \u00a0F\u00edsicos, artistas, cientistas e n\u00e3o cientistas certamente concordam que o arco-\u00edris \u00e9 um dos fen\u00f4menos observ\u00e1veis mais bonitos. O intuito deste blog \u00e9 fornecer uma explica\u00e7\u00e3o para as caracter\u00edsticas mais evidentes para aqueles que observam os fen\u00f4menos atmosf\u00e9ricos. Essas caracter\u00edsticas incluem a forma do arco-\u00edris, assim como o espet\u00e1culo de cores que se origina dele. A pergunta geradora para este tema \u00e9: por que isso acontece e como explic\u00e1-lo [1]?\u00a0<\/span><\/p>\n

\u00a0 \u00a0Primeiramente, deve-se entender que o arco-\u00edris \u00e9 formado por uma infinidade de gotas de chuva que desviam\u00a0<\/b>a luz emitida pelo\u00a0Sol em dire\u00e7\u00e3o aos nossos olhos. Mas,\u00a0para simplificar e aumentar o entendimento, necessita-se perceber o que ocorre em apenas uma gota,\u00a0a\u00a0priori<\/i>. Nessa \u00fanica gota, ocorre o desvio, ou espalhamento da luz, fazendo com que nela seja produzido um arco-\u00edris [1].\u00a0\u00a0<\/span><\/p>\n

\u00a0 \u00a0Em 1304, Teodorico de Freiberg construiu uma esfera preenchida de \u00e1gua para estudar tais desvios. Trezentos anos mais tarde, na d\u00e9cada de 1620, Descartes tamb\u00e9m realizou experimentos an\u00e1logos e obteve os mesmos resultados. Eles perceberam ser poss\u00edvel visualizar apenas uma cor provinda da esfera por vez e, ao deslocar os seus olhos, as cores mudavam. Com isso, eles conclu\u00edram que o conjunto de cores proveniente do arco-\u00edris,<\/b>\u00a0deveria vir de diversas gotas e cada uma delas espalhava uma cor por vez [1, 2].\u00a0<\/span><\/p>\n

\u00a0 \u00a0Outro detalhe que se deve\u00a0<\/b>considerar \u00e9 o \u00e2ngulo determinado pelo Sol, gota e\u00a0observador. Roger Bacon mediu,\u00a0em 1226,\u00a0esse \u00e2ngulo e obteve cerca de 42\u00ba para o arco-\u00edris principal, como pode ser observado na imagem deste blog. \u00c9 por isso que podemos\u00a0observar\u00a0<\/b>o arco-\u00edris\u00a0a\u00a0nossa frente quando estamos de costas para o Sol e s\u00f3 podemos ver tal fen\u00f4meno de perto quando o\u00a0Sol est\u00e1 se pondo ou nascendo. Mas\u00a0por que o espalhamento da luz ocorre para o \u00e2ngulo de 42\u00ba no caso do arco-\u00edris prim\u00e1rio [1, 3]?\u00a0<\/span><\/p>\n

\u00a0 \u00a0Imaginemos apenas uma gota agora, assim como nos experimentos de Descartes e Teodorico, os raios quase paralelos que vem do Sol incidem nela. A dist\u00e2ncia entre o raio de luz incidente e o eixo paralelo a ela que passa exatamente pelo centro da gota,<\/b>\u00a0\u00e9 chamado par\u00e2metro de impacto. Se um raio tiver o fator de impacto igual a zero, ou seja, passando exatamente no eixo central da gota, esse raio ter\u00e1 sua intensidade, na sua maioria, refletido na dire\u00e7\u00e3o original. Entretanto, se a dist\u00e2ncia estiver entre zero e o raio da gota, o feixe luminoso sofrer\u00e1 diversas reflex\u00f5es dentro dela, segundo as leis de reflex\u00e3o e refra\u00e7\u00e3o da \u00f3tica geom\u00e9trica, transmitindo,\u00a0assim, luz espalhada em diversas dire\u00e7\u00f5es, como mostrado na imagem deste blog [1, 2].\u00a0\u00a0<\/span><\/p>\n

\u00a0 \u00a0Os raios de terceira classe, sendo aqueles que sofrem reflex\u00e3o dentro da gota,<\/b>\u00a0como ilustrado na imagem do blog, espalham-se todos com\u00a0\u00e2ngulos\u00a0maiores\u00a0que 138\u00ba,\u00a0medida angular\u00a0<\/b>de espalhamento do arco-\u00edris. Dessa forma, todos os raios que possuem o par\u00e2metro de impacto pr\u00f3ximo ao valor do raio do arco-\u00edris, ser\u00e3o espalhados bem pr\u00f3ximos a esse valor. \u00c9 por isso que o arco-\u00edris concentra\u00a0maior luminosidade\u00a0em rela\u00e7\u00e3o ao arco-\u00edris de segunda ordem\u00a0e \u00e9 poss\u00edvel distingui-lo, destacado da luz do c\u00e9u [1].\u00a0<\/span><\/p>\n

\u00a0 \u00a0Observamos as cores vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, anil e violeta,<\/b>\u00a0pois o raio de luz incidente, que cont\u00e9m todas as cores, separa-se quando passa de um meio para outro. Isso ocorre devido \u00e0 diferen\u00e7a do \u00edndice de refra\u00e7\u00e3o dos materiais e como tais comprimentos de onda comportam-se quando refratados, por isso pode-se diferenciar as cores. Como pode-se perceber na imagem, o vermelho \u00e9 o que sofre menor (138\u00ba) e o violeta maior desvio em rela\u00e7\u00e3o ao feixe incidente (140\u00ba) [1, 2].\u00a0\u00a0<\/span><\/p>\n

\u00a0 \u00a0Na verdade, as cores que se pode\u00a0<\/b>ver\u00a0s\u00e3o\u00a0as\u00a0superposi\u00e7\u00f5es\u00a0do arco-\u00edris de v\u00e1rias got\u00edculas de chuva,\u00a0nas\u00a0quais\u00a0cada uma dessas gotas desvia cores diferentes aos\u00a0olhos do observador. E por incr\u00edvel que pare\u00e7a, nem todos os arco-\u00edris s\u00e3o coloridos, temos o exemplo de arco-\u00edris formado por\u00a0microgot\u00edculas\u00a0de \u00e1gua, o que faz com que a diferen\u00e7a dos \u00e2ngulos do espalhamento fa\u00e7a com que a luz aparente ser branca [1].\u00a0<\/span><\/p>\n

\u00a0 \u00a0O que nos\u00a0<\/b>resta \u00e9 entender o formato de arco que o arco-\u00edris possui. Ele tem essa forma porque o que vemos \u00e9 o efeito de um grande n\u00famero de part\u00edculas de \u00e1gua, que espalham a luz em \u00e2ngulos de 138\u00ba. O que\u00a0se enxerga\u00a0<\/b>\u00e9 o fundo de um cone, em que nossos olhos s\u00e3o a ponta deste [1].\u00a0<\/span><\/p>\n

\u00a0 \u00a0Percebe-se que as caracter\u00edsticas do arco, assim como a disposi\u00e7\u00e3o das cores, est\u00e3o totalmente relacionadas com os \u00e2ngulos. Todas as experi\u00eancias realizadas por Descartes e Teodorico tamb\u00e9m se relacionam, pois as cores que observamos est\u00e3o sendo espalhadas exatamente com o mesmo \u00e2ngulo. Dessa forma, a gota que se enxerga vermelha, tamb\u00e9m emite luz violeta, por\u00e9m\u00a0<\/b>essas radia\u00e7\u00f5es n\u00e3o chegam aos nossos olhos ao mesmo \u201ctempo\u201d,<\/b>\u00a0devido a diferen\u00e7a angular [1].\u00a0<\/span><\/p>\n

\u00a0 \u00a0Compreender os fen\u00f4menos observ\u00e1veis \u00e9 de extrema import\u00e2ncia, pois \u00e9 dessa forma que a ci\u00eancia se perpetua. Com a F\u00edsica e um pouco de geometria,<\/b>\u00a0\u00e9 poss\u00edvel entender mais sobre esse lindo fen\u00f4meno atmosf\u00e9rico.\u00a0<\/b>Com isso,\u00a0percebe-se como a natureza se encarregou de nos proporcionar t\u00e3o belo espet\u00e1culo de cores.\u00a0\u00a0<\/span><\/p>\n

Autor:\u00a0<\/strong>Rafael Welter.<\/span><\/p>\n

Refer\u00eancias:\u00a0<\/b>\u00a0<\/span><\/p>\n

[1] TRAGTENBERG. Marcelo. As belezas do Arco-\u00edris e seus segredos.\u00a0Caderno Brasileiro de Ensino de F\u00edsica<\/b>, Florian\u00f3polis, v. 3, n. 1, p. 26-35, abril, 1986.\u00a0<\/span><\/p>\n

[2] CARRERAS. M.\u00a0Yustey\u00a0C. El Arco Iris: El fen\u00f3meno natural\u00a0en\u00a0la\u00a0ensen\u00e3nza\u00a0de\u00a0la\u00a0F\u00edsica.\u00a0Revista\u00a0Espa\u00f1ola\u00a0de F\u00edsica<\/b>, v. 2, n. 1, p. 28-38, 1988.\u00a0<\/span><\/p>\n

[3] CALLENGARI, Fulvio Andres. FRESCHI, Agnaldo Aparecido. Rainbow\u00a0Optics.\u00a0Revista de\u00a0Ense\u00f1anza\u00a0de\u00a0la\u00a0F\u00edsica<\/b>,\u00a0v. 29, n. 1, p. 41-49, junho, 2017.\u00a0<\/span><\/p>\n

Refer\u00eancia da imagem:<\/span><\/strong><\/p>\n

http:\/\/www.geocities.ws\/saladefisica5\/leituras\/arcoiris.html<\/a>.<\/span><\/p>\n

[\/vc_column_text][\/vc_column][\/vc_row][vc_row][vc_column][vc_facebook][\/vc_column][\/vc_row]<\/span><\/p>\n<\/div>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

[vc_row][vc_column][vc_column_text] \u00a0 \u00a0F\u00edsicos, artistas, cientistas e n\u00e3o cientistas certamente concordam que o arco-\u00edris \u00e9 um dos fen\u00f4menos observ\u00e1veis mais bonitos. O intuito deste blog \u00e9 fornecer uma explica\u00e7\u00e3o para as caracter\u00edsticas mais evidentes para aqueles que observam os fen\u00f4menos atmosf\u00e9ricos. Essas caracter\u00edsticas incluem a forma do arco-\u00edris, assim como o espet\u00e1culo de cores que se […]<\/p>\n","protected":false},"author":398,"featured_media":8048,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":"","_links_to":"","_links_to_target":""},"categories":[4],"tags":[1340,336,1286,909,692,1168],"class_list":["post-8047","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-geral","tag-angulos","tag-arco-iris","tag-blog-2021","tag-ciencias-exatas","tag-cores","tag-rafael-welter"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www3.unicentro.br\/petfisica\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/8047","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www3.unicentro.br\/petfisica\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www3.unicentro.br\/petfisica\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www3.unicentro.br\/petfisica\/wp-json\/wp\/v2\/users\/398"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www3.unicentro.br\/petfisica\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=8047"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www3.unicentro.br\/petfisica\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/8047\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www3.unicentro.br\/petfisica\/wp-json\/wp\/v2\/media\/8048"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www3.unicentro.br\/petfisica\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=8047"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www3.unicentro.br\/petfisica\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=8047"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www3.unicentro.br\/petfisica\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=8047"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}