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Actualidad científica

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  • Octubre/Diciembre 1996Nº 6

óptica

Teoría del arco iris

¿Por qué aparecen en el cielo esos bellos arcos coloreados cuando la luz del sol es difundida por gotas de agua? La respuesta a esta difícil pregunta ha puesto a contribución todos los recursos de la física matemática.

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El arco iris es un puente entre dos culturas, pues su descripción ha venido constituyendo un desafío tanto para los poetas como para los científicos. Suele suponerse que la descripción científica es un sencillo problema de óptica geométrica, resuelto hace mucho tiempo y cuyo único interés actual sería como ejercicio histórico. Pero no es así, pues sólo recientemente se ha elaborado una teoría cuantitativa satisfactoria del arco iris, teoría que además abarca mucho más que la óptica geométrica, basándose en todo lo que sabemos sobre la naturaleza de la luz, siendo necesario tener en cuenta sus propiedades ondulatorias (la interferencia, la difracción y la polarización) y corpusculares (verbigracia, la cantidad de movimiento transportada por un haz de luz).

Algunos de los métodos más podero­sos de la física matemática se idearon explícitamente para tratar el problema del arco iris y otros estrechamente relacionados con él. El arco iris ha servido de piedra de toque para poner a prueba las teorías ópticas. La más afortunada de ellas puede, hoy, describir el arco iris matemáticamente, es decir, predecir la distribución de su luz en el cielo. Los mismos métodos pueden aplicarse a fenómenos parecidos, como son los brillantes anillos de color llamados glorias, e incluso a otras clases de arco iris, como los atómicos y nucleares.

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