Calculadora dos Ângulos do Arco-Íris e dos Halos (Porquê 42° e 22°)
O ângulo, medido a partir do ponto oposto ao Sol, a que aparecem o arco-íris primário e o secundário para a luz vermelha e violeta, a banda escura entre eles e o halo de 22° dos cristais de gelo.
Resultados
O que faz esta ferramenta
Uma gota de chuva desvia a luz à entrada, reflete-a uma vez no interior e desvia-a de novo à saída, e a luz acumula-se num ângulo em que o desvio total é mínimo — cerca de 42° do ponto oposto ao Sol para o vermelho. A luz violeta desvia-se mais, e o seu arco fica um pouco mais baixo, razão pela qual o vermelho está por fora no arco primário. Duas reflexões dão o arco secundário, mais fraco, entre 50° e 54° e com as cores invertidas, e a banda escura entre os dois chama-se banda de Alexandre. O halo de 22° é a mesma ideia em prismas de gelo.
Fórmula
cos² i = (n² − 1) ÷ 3 · sen r = sen i ÷ n · primário = 4r − 2i · secundário = 180° + 2i − 6r · halo = 2 asen(n/2) − 60°
Variáveis
| Símbolo | Significado | Unidade |
|---|---|---|
nr | Índice de refração da água para a luz vermelha | — |
nv | Índice de refração da água para a luz violeta | — |
ni | Índice de refração do gelo | — |
PR | Arco-íris primário, borda vermelha (exterior) | ° |
PV | Arco-íris primário, borda violeta (interior) | ° |
SR | Arco-íris secundário, borda vermelha (interior) | ° |
SV | Arco-íris secundário, borda violeta (exterior) | ° |
AB | Largura da banda escura de Alexandre entre os arcos | ° |
HL | Halo em torno do Sol ou da Lua (cristais de gelo de 60°) | ° |
Exemplo resolvido
- Índice de refração da água para a luz vermelha1,331
- Índice de refração da água para a luz violeta1,344
- Índice de refração do gelo1,31
- Arco-íris primário, borda vermelha (exterior)42,37 °
- Arco-íris primário, borda violeta (interior)40,51 °
- Arco-íris secundário, borda vermelha (interior)50,37 °
- Arco-íris secundário, borda violeta (exterior)53,73 °
- Largura da banda escura de Alexandre entre os arcos8,00 °
- Halo em torno do Sol ou da Lua (cristais de gelo de 60°)21,84 °
Limitações
- A fórmula assume condições ideais: sem perdas por atrito, sem resistência do ar e sem perdas de rendimento, a não ser que as introduza.
- Os valores por defeito são referências típicas e não medições da sua situação. Substitua-os pelos seus próprios dados sempre que os tiver.