Por que o arco-íris tem forma de arco?

Kohaku
KohakuPor que o arco-íris tem sempre forma de arco?
A resposta em 30 segundos
KohakuNa verdade, o arco-íris é mesmo redondo.

O arco-íris parece um arco porque só as gotas a cerca de 42 graus do ponto diretamente oposto ao Sol enviam luz colorida aos seus olhos. Unir essas direções forma um círculo, mas, no chão, a metade de baixo é bloqueada pela terra, então você vê um arco. De um avião, às vezes é possível ver um arco-íris redondo.

Um arco-íris duplo sobre campos verdes, com a parte de baixo do arco cortada pelo chão
Do chão, a metade de baixo do círculo fica escondida, então o arco-íris parece um arco. O arco-íris externo mais tênue é um arco-íris secundário.Foto: AnemoneProjectors / CC BY-SA 2.0 / Wikimedia Commons

A luz se curva dentro das gotas

Um arco-íris começa quando a luz do Sol entra nas gotas de chuva no ar. A luz se curva ao entrar na gota, reflete na parte de trás da gota e se curva de novo ao sair. Cada cor se curva um pouco diferente, então a luz branca do Sol se separa em cores, do vermelho ao violeta.

Só a direção de cerca de 42 graus brilha

A luz que sai de uma gota se concentra mais fortemente numa direção cerca de 42 graus desviada da direção da luz solar original. Por isso, quando você fica com o Sol às costas, só as gotas a cerca de 42 graus do ponto oposto ao Sol, que fica logo além da cabeça da sua própria sombra, enviam a luz do arco-íris aos seus olhos. Essas gotas se alinham na forma de um cone com o seu olho no topo, então o arco-íris que você vê é um círculo.

Figura: O arco-íris é na verdade um círculo
O céu mostra só um arcoFora: vermelhoDentro: violetacerca de42°O ponto oposto ao Sol(além da cabeça da sua sombra)O chão esconde a metade de baixoDe um avião, um círculo completo
Kohaku
KohakuQuais gotas brilham depende de onde você está. Não é interessante?

O chão esconde a metade de baixo

Quando você está no chão, a metade de baixo do círculo é bloqueada pelo solo e você não consegue vê-la. De manhã ou no fim da tarde, quando o Sol está baixo, você vê um arco-íris grande, quase um semicírculo. Quanto mais alto o Sol, menor o arco, e se o Sol estiver alto demais, você não consegue ver nenhum arco-íris do chão. Do alto de uma montanha ou de um avião, você pode ver um arco-íris maior que um semicírculo, ou até mesmo um arco-íris redondo.

Figura: Como a altura do Sol muda o tamanho do arco-íris
Sol baixoUm arco grande,quase umsemicírculoSol altoUm arco pequeno

Vermelho fora, violeta dentro

A ordem das cores do arco-íris também segue uma regra. A luz vermelha se concentra num ângulo um pouco maior e a violeta num ângulo um pouco menor, por isso a parte de fora do arco-íris é vermelha e a de dentro é violeta. Como a forma depende apenas da direção e do ângulo da luz, o arco-íris muda conforme a posição de quem olha, e por mais que você se aproxime, nunca chega ao pé do arco-íris.

Quer saber mais?

  • O arco-íris secundário, mais tênue e do lado de fora do principal, se forma quando a luz reflete duas vezes dentro das gotas, e suas cores ficam na ordem inversa.
  • A faixa de céu um pouco mais escura entre o arco-íris principal e o secundário é chamada de faixa escura de Alexandre, em homenagem a uma pessoa que a descreveu há cerca de 1800 anos.
  • Num dia de sol, fique com o Sol às costas e borrife uma névoa fina com uma mangueira ou um borrifador. Você pode criar seu próprio arco-íris pequeno.
Kohaku
KohakuO arco-íris é, na verdade, um círculo. Vemos apenas um arco porque o chão esconde a metade de baixo.

Quiz rápido: teste-se

Por que o arco-íris parece um arco?

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  1. As nuvens de chuva são redondas
  2. Porque a Terra é redonda
  3. O chão esconde a metade de baixo do círculo

O chão esconde a metade de baixo do círculo As gotas a cerca de 42 graus do ponto oposto ao Sol enviam luz aos seus olhos, então o arco-íris é na verdade um círculo. No chão, a metade de baixo é bloqueada.

Fontes

  1. Why are Rainbows Curved as Semicircles?University of Illinois Physics Van
  2. Rainbows(Physics 302l 講義ノート)The University of Texas at Austin
  3. RainbowsUniversity of St Andrews

Este artigo foi escrito após verificar as fontes acima em 2026-10-03. As explicações podem mudar conforme a pesquisa avança. Os créditos das fotos são mostrados abaixo de cada foto.