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Diário das pequenas descobertas da vida.
Sábado, 24 de Fevereiro de 2007
Pontes de cor
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Eis um fenómeno que tem fascinado a Humanidade (e provavelmente mesmo os seus antepassados mais próximos): um arco-íris. A sua beleza e cores dificlmente passam despercebidas...</br></br>

Na maioria das culturas, a explicação mítico-religiosa vê o arco-íris como a ponte que as almas atravessam a caminho do céu. Alguns mitos vêem-no como o rio de onde as almas celestiais bebem, outros consideram-no a baínha das vestes de Deus e ainda outros como uma cadeira onde Deus se senta. Um mito particularmente bonito (oriundo da mitologia alemã) vê o arco-íris como a paleta onde Deus tinha as tintas enquanto pintava os pássaros. Na mitologia judaico-cristã, Deus criou o arco-íris após o Dilúvio como promessa de que não voltaria a destruir o Mundo dessa forma.</br></br>

Mas o que é verdadeiramente um arco-íris? Como se forma? Tem sempre esta forma? Há vários tipos de arco-íris? Que cores são aquelas? De onde vêm?</br></br>

O Universo é composto de ondas e partículas, coexistindo as duas na mesma entidade.</br>
A luz é transmitida por fotões, que tanto exibem comportamento de partículas como exibem comportamento de ondas.</br>
O que os Seres Humanos chamam de «luz» é uma pequeníssima parte do enorme leque e variedade de ondas electromagnéticas. Ver o artigo Lux mundi para mais sobre as diferentes radiações electromagnéticas.</br></br>

A luz visível tem um comprimento de onda entre 390 nanómetros e 780 nanómetros. Para mais sobre os múltiplos do metro e de outra medidas, ver o artigo Iotas e nanos. Como a luz também se comporta como ondas, desloca-se como uma série de «altos» e «baixos». A distância entre o topo de duas ondas seguidas é o comprimento de onda (representado pela letra grega «lambda» (Λ). Para outro uso da letra lambda, ver Lacónico regresso). A intensidade da luz é determinada pela «altura» da onda. Quanto maior for o comprimento de onda, menor é a sua intensidade e vice-versa (da mesma forma que uma mola, que à medida que é esticada fica menos alta...)</br>
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A luz tem diversas «cores» e cada cor corresponde a um comprimento de onda diferente. Mas enquanto o comprimento de onda é um dado objectivo, as cores são subjectivas, dependendo de quem as está a «observar» ou do que as está a observar...</br>
É ao cérebro que cabe fazer a «interpretação» dos comprimentos de onda que os olhos podem captar como as diversas cores. Cérebros diferentes poderão até interpretá-las de forma diferente, mas chamam o mesmo nome aos mesmos comprimentos de onda.</br>
Há ainda doenças específicas que impedem o cérebro de interpretar alguns comprimentos de onda ou aos olhos de os captarem, o Daltonismo é apenas uma dessas doenças (essas doenças foram abordadas no artigo sobre as cores e os semáforos Homenzinhos verdes).</br></br>

Foi o físico inglês Isaac Newton (1643-1727) quem, usando um prisma, demonstrou (não foi o primeiro a aperceber-se do fenómeno, mas foi o primeiro que se sabe tê-lo descrito em termos científicos) que efectivamente a luz visível era composta de diversas «cores», do azul ao vermelho. Apesar de cada «cor» ter o seu comprimento de onda diferente, os olhos humanos não conseguem distinguir cada uma quando as vêem simultaneamente num mesmo raio de luz. No entanto, devido à sua passagem pelo prisma, a luz perde velocidade e cada comprimento de onda é refractado com um ângulo diferente. Dessa forma, emerge dividida em raios de luz de cores diferentes.</br>
Por exemplo, a velocidade da luz através de um diamante é aproximadamente 124 milhões de metros por segundo, enquanto que através do vácuo é 299 milhões, 792 mil e 458 metros por segundo. Ou seja, é perto de 58% inferior...</br></br>

Um arco-íris é produzido de uma forma semelhante. Quando há gotas de águas suspensas na atmosfera, a luz do sol que incide sobre elas é refractada da mesma forma que num prisma (a velocidade da luz através do vidro do prisma é cerca de 2 milhões de metros por segundo e através da água é 2 milhões e 250 mil metros por segundo, o suficiente para também refractar a luz). Cada minúscula gota de água funciona como um prisma e quando a luz do Sol se encontra por trás do observador e a um ângulo baixo, o raio de luz entra na gota de água (na horizontal) e é reflectido no seu interior.</br>
Como cada comprimento de onda (cada «cor») é reflectido com um ângulo diferente (a luz azul a um ângulo de 40,6º e a luz vermelha a um ângulo de 42º), o raio de luz é refractado nas suas diferentes cores e é visível ao observador (que se encontra de costas para a fonte de luz) como um arco-íris, que tem a forma circular da gota de água (a parte inferior do círculo reflectido é geralmente tapado pela Terra, se bem que do topo de montanhas ou em aviões possa ser possível ver quase todo círculo do arco-íris).</br></br>

Mas há outros fenómenos menos comuns. Um deles (que viria a motivar este artigo) é o do arco-íris duplo. No outro dia, recebi a seguinte mensagem de alguém próximo: «(...) vi um arco-irís-duplo! Um arco logo acima do outro! Que fenómeno é este que forma 2 arcos?»</br>
Na primeira imagem deste artigo é possível um desses arcos secundários por cima do principal.</br></br>

Nas mitologia alemã, o segundo arco-íris, mais pálido e com as cores invertidas, é visto como sendo a obra do Diabo a tentar imitar Deus. Para uma tribo africana do Quénia, Deus criou a chuva e toda a água do Mundo vem dela. Acreditam também que, para parar a chuva de cair, Deus criou o arco-íris (o principal, a que chamam masculino). Mas depois Deus descobriu que o arco-íris masculino não era poderoso o suficiente para fazer parar a chuva e então criou o segundo arco-íris mais ténue (a que chamam feminino). Apenas quando os dois arco-íris (o masculino e o feminino) aparecem em conjunto, é que a chuva pára, acredita esta tribo queniana.</br></br>

Na formação do segundo arco-íris, o mecanismo de refracção da luz é o mesmo.</br>
O arco principal é produzido pela refracção de luz em gotas de água. O segundo arco surge quando há gotas nas quais os raios de luz são reflectidos duas vezes dentro da gota de água. As gotas onde a luz é reflectida uma vez produzem o arco principal e as gotas onde luz é reflectida duas vezes produzem o arco secundário. As cores do segundo arco são invertidas (a cor vermelha no interior e o azul no exterior) devido à dupla reflexão interna. Além disso o arco secundário é mais ténue 43% (devido à maior amplitude de reflexão total) e, pela mesma razão, o segundo arco é 1,8 vezes mais largo do que o principal. Como é mais ténue, as cores exteriores não são completamente visíveis, pelo que parece menor (o que não corresponde à verdade). Eis a razão pela qual pode surgir um segundo arco sobre o primeiro.</br></br>

Mas nem só o Sol pode produzir arco-íris. Eis um arco-íris lunar...</br>
O ponto mais brilhante dentro do arco-íris lunar é Vénus.</br>
Obviamente a Lua está atrás do observador que tirou a foto.



Publicado por Mauro Maia às 20:43
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