Fenómenos Ópticos - Infogranja

En la atmósfera se producen diversos fenómenos ópticos generados por la interacción entre la radiación solar y la atmósfera. Se analiza aquí el color azul del cielo y la formación del arco iris y de los halos alrededor del Sol y de la Luna.

Cuando la radiación solar atraviesa la atmósfera se ve sometida a una serie de procesos que alteran su intensidad y composición. La porción visible del espectro se puede considerar como una mezcla de radiación monocromática de los distintos colores, entre el violeta y el rojo, pasando por el azul y el amarillo. Una parte de la radiación solar que entra en la atmósfera es reflejada hacia el espacio exterior desde las nubes y la superficie de la Tierra.

Otra porción relativamente minoritaria es absorbida en la atmósfera en tanto que una tercera fracción sufre un proceso de dispersión, que desvía la radiación incidente en todas las direcciones. Este proceso no es igual para todos los colores del espectro, siendo su eficiencia relativamente mayor para el color azul. Es por esto que la radiación solar directa que llega a la superficie de la Tierra tiene una alta dosis en el rango amarillo del espectro mientras que la radiación que proviene de otras direcciones, denominada radiación difusa, tiene una fuerte componente en el azul. Si no existiera la atmósfera, no habría dispersión y el cielo aparecería de color negro, como es el caso en la Luna.

En primer lugar al entrar el rayo solar en la gota se produce una refracción, luego una reflexión en la parte posterior de la misma y finalmente una nueva refracción al salir el rayo de la gota. Lo notable es que los cambios de dirección de los rayos solares que ocurre en los procesos de refracción son ligeramente distintos dependiendo de la longitud de onda de la radiación incidente. Esto se traduce en una descomposición del haz incidente en los diversos colores que conforman el espectro visible. De este modo, el efecto combinado de todas las gotas de agua que desvían (refractan) parte de la radiación solar hacia un observador, genera el fenómeno óptico denominado arco iris. Por la geometría de los procesos de refracción-reflexión-refracción involucrados en este fenómeno, el ángulo entre la dirección del observador al sol y la dirección entre éste y cualquier punto del arco iris es igual 138°. En resumen, para que se forme un arco iris, se requiere la presencia de pequeñas gotas de agua iluminadas por la radiación solar, y es por esto que normalmente este fenómeno se presenta durante la fase final de un periodo de lluvia, cuando el cielo empieza a estar parcialmente cubierto.

HALOS

Los halos son anillos de color blanco o de una tonalidad pálida que se forman alrededor del Sol o de la Luna. En este caso el mecanismo físico que los produce tiene que ver con procesos de reflexión y refracción en los pequeños cristales de hielo que constituyen las nubes altas de tipo cirros. El tipo más común es el generado por procesos de refracción en cristales de hielo hexagonales. En este caso el diámetro del círculo que forma el halo es tal, que si uno apunta con un brazo en la dirección del Sol (o de la Luna) y con el otro en la dirección de cualquier punto del halo, el ángulo entre los brazos es 22°.

Envíe un mail a web@infogranja.com.ar con preguntas y comentarios sobre este sitio web. Copyright © 2007 Néstor Fernández Berretta Última modificación: 05/11/12

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