¿Cómo descubrió Isaac Newton el arco iris?

Desvelando el Misterio del Arco Iris: La Genialidad de Newton y el Prisma de Luz

El arco iris, esa manifestación efímera y colorida que pinta el cielo tras la lluvia, ha fascinado a la humanidad desde tiempos inmemoriales. Su belleza casi mágica ha sido fuente de inspiración para artistas, poetas y, por supuesto, científicos. Pero, ¿cómo se formó nuestra comprensión científica del arco iris? La respuesta reside en la mente brillante de Sir Isaac Newton y en un experimento que transformó nuestra visión de la luz para siempre.

Antes de Newton, se creía que el color era una propiedad inherente a los objetos. La manzana era roja porque tenía una “rojez” intrínseca, la hierba era verde por su “verdor” esencial. Newton, con su curiosidad insaciable y su rigor científico, desafió esta creencia. No se conformaba con la explicación superficial, sino que buscaba el mecanismo subyacente que gobernaba la naturaleza del color.

El experimento clave que le permitió descifrar el misterio del arco iris fue ingeniosamente sencillo: Newton oscureció su habitación y practicó un pequeño orificio en una persiana, permitiendo que un delgado haz de luz solar entrara en la estancia. En el camino de este haz de luz, colocó un prisma de cristal. Lo que observó a continuación fue revolucionario.

En lugar de simplemente pasar a través del prisma sin alteración, la luz blanca se descompuso. Surgió en la pared opuesta un hermoso y vibrante espectro de colores: rojo, naranja, amarillo, verde, azul, añil y violeta, una secuencia familiar que hoy reconocemos como los colores del arco iris.

Esta observación, que podría parecer trivial a primera vista, cambió radicalmente la concepción de la luz. Newton comprendió que la luz blanca no era una entidad uniforme e indivisible, sino que estaba compuesta por una mezcla de todos los colores del espectro. El prisma no “creaba” los colores, sino que simplemente los separaba.

¿Pero qué relación tiene todo esto con el arco iris? La respuesta radica en el fenómeno de la refracción. Cuando la luz blanca del sol entra en una gota de lluvia, experimenta una refracción, es decir, un cambio de dirección al pasar de un medio (el aire) a otro (el agua). Esta refracción es similar a lo que ocurre en el prisma de Newton.

Sin embargo, la clave está en que cada color del espectro se refracta ligeramente de manera diferente. El violeta se refracta más que el rojo, y así sucesivamente. Esta diferencia en la refracción separa los colores dentro de la gota de lluvia. Luego, la luz se refleja en la parte posterior de la gota y vuelve a refractarse al salir, amplificando la separación de los colores.

Finalmente, esta luz coloreada llega a nuestros ojos, formando el arco iris que vemos en el cielo. La forma arqueada se debe a que la luz se refracta y refleja de manera óptima en un ángulo de aproximadamente 42 grados con respecto a la dirección de la luz solar.

En resumen, la genialidad de Newton no solo residió en observar la descomposición de la luz a través del prisma, sino también en comprender las implicaciones de esta observación. El arco iris no era un fenómeno mágico, sino la manifestación de un principio físico fundamental: la refracción de la luz blanca compuesta en sus colores constituyentes al interactuar con las gotas de lluvia. Gracias a Newton, el arco iris dejó de ser un misterio y se convirtió en una prueba tangible de la belleza y la lógica que rigen el universo.