Os sentidos podem nos levar aos erros. Parmênides, um filósofo grego do período pré-socrático afirmava que a confiança nos sentidos impedia que as pessoas chegassem à verdade (aletheia), pois eles levavam aos erros e mantinham os indivíduos numa espécie de ilusão. Nesse sentido, a maioria de nós vê apenas uma fração do arco-íris e, portanto, acredita que se trata apenas de arcos coloridos no céu. Mas os arco-íris são, na verdade, círculos completos.
Por qual motivo, então, costumamos ver apenas um semicírculo do arco-íris e não ele completo? Porque geralmente ficam obscurecidos pela superfície da terra. Desse modo, em condições adequadas é possível contemplar os arco-íris em sua completude. Além disso, a física explica o fenômeno.
Arco-íris não são apenas arcos, são círculos completos
O aparecimento de arco-íris é sempre um fenômeno que desperta admiração, sobretudo por conta das suas cores incríveis. As condições meteorológicas para que os arco-íris apareçam são uma mistura de céu nublado e chuvoso e sem nuvens, faixas iluminadas pelo sol, ou então um céu ensolarado e muita névoa por perto.
Dessa forma, a única razão para que as pessoas vejam apenas parte do círculo — visto que os arco-íris são círculos completos — é porque a terra ou outras características do primeiro plano estão no caminho, impedindo que o arco-íris seja visto inteiro.
A física explica por que arco-íris são círculos completos
O arco-íris não possui um início ou fim determinado; ou seja, não são fisicamente “objetos reais”, trata-se de um fenômeno exclusivamente óptico que se manifesta somente em determinados ângulos em relação à posição solar e à perspectiva do observador ou da câmera utilizada.
O entendimento do arco-íris guarda muita semelhança com a compreensão do motivo pelo qual um prisma refrata a luz em comprimentos diferentes de onda e núcleos. O princípio subjacente a ambos é idêntico: a luz sofre refração ao atravessar meios distintos e, apesar da velocidade da luz ser sempre constante no vácuo, essa velocidade varia em função das propriedades do meio, conforme a cor ou o comprimento de onda em questão.
Como eles são formados
Quando a luz solar, que é um exemplo de luz branca, incide em uma gota d’água, parte dessa luz penetra no interior da gota, observa sua velocidade, e posteriormente emerge, fazendo com que a luz volte à sua velocidade original. Entretanto, o tempo que a luz permanece dentro da gota é suficiente para que os núcleos sejam decompostos, o que possibilita a observação da separação dos núcleos quando a luz atravessa a água, dando origem ao efeito de arco-íris ao retornar ao ar.
Dessa maneira, é interessante ter em mente dois fatos em se tratando do tipo de arco-íris quando a luz do sol bate na chuva:
- que todos os raios do sol são paralelos,
- e que as gotas de água são aproximadamente esféricas.
O restante do processo pode ser explicado puramente pela geometria. Quando a luz branca incide sobre uma gota de água em um ângulo específico, parte dela é refratada e entra na gota, separando-se em seus diversos comprimentos de onda. Ao atingir a parte traseira da gota, parte da luz é refletida e retorna ao sol, mas quando atravessa novamente a superfície água/ar, a luz retorna ao ar.
O que é notável é que, devido à geometria, à natureza da luz e da água, a luz segue sempre o mesmo conjunto de ângulos, independentemente das circunstâncias: 42° para a luz vermelha, 40° para a luz violeta, com todas as outras cores do espectro entre eles. Esse fenômeno é conhecido há quase 400 anos e foi ilustrado pela primeira vez pelo filósofo e matemático René Descartes, em 1637.
Por que é difícil ver a verdadeira forma do arco-íris
Geralmente estando na superfície do planeta Terra, é impossível ver a verdadeira forma óptica de um arco-íris que é um círculo completo. Mas por quê? Porque existem apenas gotas esféricas de água na atmosfera acima da superfície da Terra, não abaixo para que a luz do sol seja refletida.
Contudo, quando se sobe acima da superfície, como em um balão de ar quente, um dirigível ou um avião, no entanto, isso de repente se torna possível, desde que o sol ajude.
