Hoy llueve y es el día idóneo para ver arcos iris en el asfalto. No son, en sentido estricto, arcos iris, pero tienen sus colores. En la foto, en la mancha mayor, se aprecian tres círculos rojos, que en un arco iris genuino se verían nunca.

Cuando se derrama un poco de gasolina en el suelo mojado, la inmiscibilidad del hidrocarburo hace que se quede flotando. Se forma una capa de gasolina encima del agua, de un grueso imperceptible. Y aquí se manifiesta un fenómeno físico muy conocido, pero que no es elemental de explicar.

La luz visible A, al incidir en la superficie de la gasolina –la interfase gasolina-aire- , en parte se refleja (rayo B) y en parte se refracta. Estamos acostumbrados a verlo: cuando miramos al exterior desde un tren o metro, a veces los cristales parecen espejos y a veces, además del espejo, nos permiten ver el exterior.  Aquí nos pasa alg  similar:  parte de la luz se refleja y parte penetra en el líquido. La parte que penetra, se difracta  (se descompone en los colores del arco iris, como si fuera un prisma) (rayos C). Y el haz de rayos C, al llegar a la interfase gasolina-agua, en parte se refleja (rayos E) y en parte penetran en el agua (rayos D). Esta última parte es la que illumina el suelo. Pero la fracción E que rebota en la interfase gasolina-agua vuelve a cruzar la gasolina, llega a la interfase gasolina-aire, y sale hacia el aire (rayo F), también difractándose al salir.

 Desde fuera vemos, pues, dos rayos procedentes de la mancha, el rayo B, reflejado de forma simple como un espejo, y el conjunto de rayos F difractados. Pero los rayos F van retrasados respecto del B, porque han tenido que atravesar la capa de gasolina dos veces, y el recorrido es tanto más largo cuanto más inclinada fuera la luz incidente A, y cuanto más gruesa fuera la capa de gasolina, que no es uniforme en toda la mancha.

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El resultado es que hay parte de la luz de salida F que se suma de forma constructiva a la luz reflejada B (que a su vez es una suma de todas las luces del color del espectro solar), dando franjas de color intenso; y zonas donde la suma de ambas radiaciones se anula. Es la suma destructiva porque van desfasadas. Esto tan simple de decir es complicado de explicar, pero el hecho es que a veces, sumando dos rayos de luz la resultante es más luz, y a veces es la oscuridad. El resultado final es toda una gama de colores distribuidos regularmente, que es lo que vemos en la mancha. El fenómeno tiene un paralelismo claro con la aparición de franjas de colores en las pompas de jabón. En este caso se trata de dos interfases aire-agua, a uno y otro lado de la lámina de la burbuja.

Todo ello, que no es más que un divertimento, tiene importantes implicaciones en la óptica, porque el diseño de cristales del grosor adecuado permite construir dispositivos que dejen pasar determinadas frecuencias o no, etc, etc. Quienes estén más interesados en el tema que busquen "lámina semionda" y "lámina cuarto de onda". Yo no sé más.

Claudi Mans Teixidó
Claudi Mans Teixidó

Catedrático emérito de Ingeniería Química por la Universidad de Barcelona. Autor de los libros de divulgación científica: La truita cremada (2005, Ed. Col·legi de Químics de Catalunya, catalán) y Tortilla quemada (2005, Ed. Col·legi de Químics de Catalunya). Els secrets de les etiquetes (2007, Ed. Mina, catalán) y Los secretos de las etiquetas (2007, Ed. Ariel). La vaca esfèrica (2008, Rubes editorial, catalán). Sferificaciones y macarrones (2010, Ed. Ariel), La química de cada dia (2016, Publicacions de la Universitat de Barcelona, catalán) y La Química en la cocina: una inmersión rápida (2018, Tibidabo Ediciones).

Director científico del Comité Español de la Detergencia, Tensioactivos y Afines (CED). Vocal de la junta de la Associació Catalana de Ciències de l'Alimentació (ACCA) y del Colegio-Agrupación de Químicos de Catalunya.

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La naturaleza del ser humano es su artificialidad: la voluntad de adaptar el medio a sus necesidades. De ahí la tecnología y las ciencias aplicadas. Hablaremos de eso, especialmente de nuestra vida cotidiana. Y también de arte científico, de lenguaje científico-cotidiano... Nos lo pasaremos bien.

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