Ao de la Integracin Nacional y el reconocimiento de nuestra diversidad

UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDESFACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD CARRERA PROFESIONAL DE FARMACIA Y BIOQUIMICA

TEMA:

ARCOIRISPRESENTADA EN CUMPLIMIENTO DEL CURSO DE:

CONOCIMIENTO CIENTIFICODOCENTE INTEGRANTES : FLOR PEA : RIOS VERA LUCERO FLORES HUALPA, VIVIANA GUZMAN VEGA, CRISTINA SEGUIL SANABRIA, MILAGROS BERROCAL ROBERTHUANCAYO, Mayo del 20121

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DEDICATORIA Queremos dedicarle este trabajo A Dios que nos ha dado la vida y fortaleza para terminar esta monografa, A nuestros Padres por estar ah cuando ms los necesitamos.

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AGRADECIMEINTO

Primero damos gracias a Dios, por habernos dado la vida y habernos permitido compartir con muchas personas buenas que han sido mi soporte y compaa.

A la Universidad Peruana Los Andes, de manera especial a la Carrera Profesional de Farmacia y Bioqumica, por acogernos y brindarnos los conocimientos necesarios durante las 1ras semanas, para poder concluir nuestros estudios acadmicos del presente ciclo.

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ARCO IRIS Es un conjunto ordenado de arcos de colores, todos con el mismo centro. Aparece en el cielo cuando llueve. Se produce cuando un rayo de luz es interceptado por una gota de agua suspendida en la atmsfera. La gota lo descompone en todos sus colores al mismo tiempo que lo desva (lo refracta al entrar en la gota y al salir). Debido a estas refracciones el rayo se vuelve hacia la parte del cielo en que est el sol. Parte de la luz que se refracta al entrar en la gota se refleja en las paredes interiores y vuelve a refractarse al salir de la gota al exterior. La gota acta como lo hara un prisma: la primera refraccin separa los colores que contiene el rayo de luz y la segunda refraccin incrementa an ms esta separacin

Arco iris sobre una catarata.

Arco iris sobre jardines.

Arco iris en un bosque. Arco iris en el mar.

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Un arcoris, arco iris o iris es un fenmeno ptico y meteorolgico que produce la aparicin de un espectro de frecuencias de luz continuo en el cielo cuando los rayos del sol atraviesan pequeas gotas de agua contenidas en la atmsfera terrestre. La forma es la suma de un arco multicolor con el rojo hacia la parte exterior y el violeta hacia la interior. Menos frecuente es el arco iris doble, el cual incluye un segundo arco ms tenue con los colores invertidos, es decir el rojo hacia el interior y el violeta hacia el exterior. Comnmente se suele aceptar como siete los colores rojo, naranja, amarillo, verde, azul, ail y violeta producto de la descomposicin de frecuencias de la luz, y es formado por los 3 colores primarios y los 3 secundarios, aunque tradicionalmente se habla de 7 colores, incluyendo el ail entre el azul y el violeta. Historia de la ciencia del arco iris Hace ms de tres siglos, Isaac Newton logr demostrar un invento con ayuda de un prisma que la luz blanca del Sol contiene colores partiendo del rojo, a su vez pasando por el naranja, amarillo, por el verde, por el azul y ail hasta llegar al violeta. Esta separacin de la oscuridad en los colores que la conforman recibe el nombre de descomposicin de la luz blanca. El experimento de Newton no es difcil de reproducir, pues no es necesario contar con instrumental cientfico especial para llevarlo a cabo. Incluso hoy en da resulta ser uno de los ms hermosos e instructivos para los incipientes estudiantes de ptica en educacin bsica, media y superior. se puede lograr con un prisma, el cual es atravesado por un rayo de luz blanca del sol, este se refracta y sale por el lado opuesto descompuesto en los 7 colores ya mencionados. Pero muchos siglos antes de que naciera Newton la naturaleza ya haba descompuesto la luz del Sol una y otra vez ante los ojos de nuestros antepasados. Algunas veces, despus de una llovizna; otras, tras una tormenta. Lo cierto es que el arco iris fue durante mucho tiempo un fenmeno tan asombroso como sobrecogedor. Tomado en ocasiones como portador de6

augurios, en otras como inspiracin de leyenda, y siempre como una obra de arte, nunca ha dejado de parecer maravilloso al ser humano. La teora completa del arco iris fue, sin embargo, anterior a Newton. Desarrollada primero por Antonius de Demini en 1611, fue retomada y refinada luego por Ren Descartes. Posteriormente, la teora moderna fue propuesta en forma inicial por Thomas Young y, ms tarde elaborada en detalle por Richard Potter y George Biddell Airy. Explicacin cientfica Cuando la luz solar incide sobre las gotas de lluvia, stas se encargan de producir tal efecto, pero en algunas mucho ms que en otras. Los rayos del Sol involucrados con la formacin del arco iris salen de las gotas de lluvia con un ngulo de aproximadamente 138 grados respecto de la direccin que llevaban antes de entrar en ellas. Este es el "ngulo del arco iris", descubierto por Ren Descartes en el ao de 1637. Si la luz saliera a 180 grados, entonces regresara por donde vino. Como el ngulo de salida es de slo 138 grados, la luz no se refleja exactamente hacia su origen. Esto hace posible que el arco iris sea visible para nosotros, que no solemos encontrarnos exactamente entre el Sol y la lluvia. De manera que siempre, si nos colocamos de frente a un arco iris, el Sol estar detrs de nosotros. Para ser ms precisos, es la luz amarilla la que es dispersada a 138 grados de su trayectoria original. La luz de otros colores es dispersada en ngulos algo distintos. La luz roja del arco iris se dispersa en una direccin ligeramente menor que 138 grados, mientras que la luz violeta sale de las gotas de lluvia en un ngulo un poco mayor. Un rayo de luz solar, de los que "hacen" un arco iris, cambia su direccin tres veces mientras se mueve a travs de una gota de lluvia: Primero entra en la gota, lo cual ocasiona que se refracte ligeramente. Entonces se mueve hacia el extremo opuesto de la gota, y se refleja en la cara interna de la misma. Finalmente, vuelve a refractarse cuando sale de la gota de lluvia en forma de luz dispersa. La descomposicin en colores es posible porque el ndice de7

refraccin de la gota de agua es ligeramente distinto para cada longitud de onda, para cada color del arco iris. La luz solar emerge de muchas gotas de lluvia a un tiempo. El efecto combinado es un mosaico de pequeos destellos de luz dispersados por muchas gotas de lluvia, distribuido como un arco en el cielo. Los diversos tamaos y formas de las gotas afectan la intensidad de los colores del arco iris. Gotas pequeas hacen un arco iris plido y de colores con tonalidades pastel; gotas grandes producen colores muy vivos. Adems, las gotas grandes son aplastadas por la resistencia del aire mientras caen. Esta distorsin ocasiona que el "final" del arco iris tenga colores ms intensos. Quizs sea sta la causa de la leyenda que sugiere la existencia de una olla que contiene oro resplandeciente en el final del arco iris.

Arco iris doble. A veces, es posible ver tambin lo que se conoce como arco iris secundario. El arco iris primario, que hemos dado en llamar simplemente "arco iris", es siempre un arco interior y ms prximo al observador que el arco iris secundario. Si la luz que incide sobre la gota de agua realiza al menos dos refracciones y tres reflexiones internas podemos deducir su trayectoria. El resultado es la formacin de un arco iris secundario de colores invertidos, ms dbil y que queda por encima del primario. Su debilitamiento se debe a la luz que se refracta y sale al exterior en cada reflexin interna. Los ngulos que forman los rayos incidente y refractado hacia el ojo son mayores en el rayo secundario: 50 para la luz roja y 54 para la violeta. Vimos que en la formacin del primario eran de 42 para la luz roja respecto al observador. El orden de los colores en el arco secundario est invertido debido a la doble8

reflexin interna. Tericamente puede haber ms de tres reflexiones internas, cuatro, cinco, que daran lugar a cuatro y cinco arco iris. El tercero y cuarto estaran entre el observador y el sol y quizs nunca se puedan ver. El quinto se produce en la misma zona del primero y del segundo y no es perceptible porque es muy tenue. Es posible, en un experimento de laboratorio, demostrar que se pueden conseguir hasta 13 arcos iris visibles, aunque, lgicamente su luminosidad se reduce considerablemente. Es interesante sealar que ninguna luz emerge en la regin entre los arco iris primario y secundario. Esto coincide con algunas observaciones, que sealan que la regin entre los dos arcos es muy oscura, mientras que en la parte exterior del arco secundario y en la parte interior del arco primario es visible una considerable cantidad de luz, lo cual se debe al reflejo de la luz blanca concentrada justo antes de su refraccin para formar el arco iris. Esta zona oscura intermedia se debe a la intensidad de la cortina de agua, que absorbe toda la luz posible hacia el interior de la misma, por lo que el arco secundario es simplemente un reflejo del primario en direccin hacia el observador y es conocida como "Banda de Alejandro". En algunas ocasiones, cuando los arco iris primario y secundario son muy brillantes, se puede observar un tercero dentro del primario y un cuarto fuera del secundario. A estos arcos se les llama arcos supernumerarios y se deben a efectos especiales de interferencia luminosa. Alguien que ve un arco iris, en realidad no est viendo cosa alguna que est en un sitio fijo. El arco iris es slo un fantasma, una imagen. Se cuenta que un pasajero de un pequeo avin le pidi una vez al piloto de la aeronave que cruzara el centro del arco iris. El arco iris nunca fue creciendo conforme el avin volaba hacia l. Luego de un rato, el arco iris se desvaneci, pues el avin vol fuera del rea donde la lluvia lo produca. As, este inocente pasajero se qued con las ganas de volar a travs del arco iris. Cuando alguien mira un arco iris, lo que est viendo en realidad es luz dispersada por ciertas gotas de lluvia. Otra persona que se encuentre al lado del primer observador ver luz dispersada por otras gotas. De manera que, aunque suene gracioso, puede decirse que cada quien ve su propio arco iris, distinto (hablando en un sentido estricto) del que ven todos los dems.9

Si las condiciones atmosfricas y el sitio de observacin son perfectos, entonces la lluvia y el Sol trabajan juntos para crear un anillo de luz completo, denominado arco iris circular como el que se vio el 06/08/2007 en la isla de Langkawi, Malasia. En los arco iris normales el rojo es el color exterior, y el violeta el interior, pero en los circulares la variacin es la contraria.

Descomposicin de la luz en una gota de agua. Respecto de las condiciones para ver un arco iris se reducen a que el observador tiene que estar localizado entre el sol y una lluvia de gotas esfricas (una lluvia uniforme). Es posible que el observador crea que la lluvia no es uniforme donde l se encuentra, pero s debe serlo desde donde localizara el arco iris. Y cundo son las gotas esfricas? Las gotas son esfricas cuando caen a una velocidad uniforme, constante. Esto es posible en condiciones de aceleracin gravitatoria contando con las fuerzas viscosas de oposicin del aire. Cuando se cumple que la velocidad de las gotas es uniforme, la gota adquiere un volumen mximo con la mnima superficie (esfera). Slo en estas condiciones es posible la dispersin luminosa dentro de la gota y por tanto el arco iris, aunque ligeras variaciones de la esfera puedan dar diversas variaciones en un arco iris. Por lo tanto, la lluvia no debe ser torrencial, ni estar afectada por el viento. Es por ello que no siempre se contempla el arco iris cuando hay lluvia y sol. Es importante notar la altura del Sol cuando uno observa un arco iris, pues es algo que ayuda a determinar qu tanto alcanza uno a ver de l: cuanto ms bajo se encuentre el Sol, ms alta ser la cresta del arco iris y viceversa. Alguien que pueda elevarse un poco sobre la superficie de la Tierra, se dara cuenta de que ciertos arcos iris continan por debajo del horizonte. Quienes escalan montaas altas han logrado ver en ocasiones una buena parte de10

arcos iris circulares completos. Pero ni siquiera las montaas poseen la suficiente altura como para poder llegar a observar un arco iris circular en su totalidad. Los aviadores han informado algunas veces haber visto genuinos arcos iris circulares completos, los cuales curiosamente han pasado inadvertidos para los pasajeros de sus aeronaves. Esto puede deberse a que las ventanas de los viajeros son muy estrechas y ofrecen un campo de visin muy reducido, a diferencia del impresionante campo visual que tiene el piloto. Dnde est el sol cuando miras el arco iris? Cuando ests viendo un arco iris siempre tienes el sol a tu espalda y por encima de ti. La lluvia est formando una cortina delante de ti, y sobre ella ves el arco iris. Para que exista un arco iris tiene que haber gotas de agua suspendidas en la atmsfera. El centro del arco est frente a ti y por debajo. Cuando la reflexin / refraccin se produce en millones de gotas suspendidas juntas en el aire se forma un arco de colores en el cielo (varios arcos de colores concntricos). Cada gota se ve de un color. El grupo de gotas que se ve del mismo color se sita sobre un crculo de ese color. En realidad el nmero de reflexiones internas puede ser mayor de dos (dependiendo de por donde entra la luz en la gota) y puede dar lugar a la aparicin de dos arcos iris: el primario ms fuerte e interior y el secundario ms dbil y exterior. Cmo explic Descartes su formacin? Descartes simplific el estudio del arco iris reduciendo el caso al estudio de la trayectoria de un rayo de luz dentro de una gota de agua esfrica suspendida en la atmsfera. El arco iris puede aparecer no slo en la atmsfera sino donde tengamos gotas de agua en suspensin y luz del sol detrs de nosotros iluminndolas.11

La explicacin de Descartes se bas en la refraccin y la reflexin de la luz dentro de la gota e hizo un grfico de la trayectoria seguida por diversos rayos. Una buena aproximacin es suponer que los rayos que salen radialmente del sol llegan paralelos a la gota por estar el sol a gran distancia. Lo public en el libro "El Discurso del Mtodo" -ao 1637-

El rayo 1 entra en la gota a lo largo del dimetro y se refleja en la misma direccin que traa. El segundo, que entra por encima del 1, sale en la direccin marcada por dos (por debajo y prximo, formando un pequeo ngulo ) Seguimos estudiando el comportamineto de rayos que entran cada vez ms separados del 1. Al llegar al rayo llamado "L" se alcanza una desviacin con el rayo incidente de 42 , y el conjunto de los rayos entrantes entre el "L" y el "M" salen todos concentrados sobre la misma desviacin de 42 (para rayos rojos). Descartes dijo que se concentraban entre 41 y 42 . Por encima del rayo "M" se desvan mucho y no concentran su energa en la zona del ojo del observador. Por qu el arco iris se ve como un arco de color? La razn por la que el arco iris dibuja en el cielo un arco de crculo es que el ngulo entre la luz solar incidente y la luz refractada de cualquier color es necesariamente el mismo para cada gota, siendo en el arco iris primario mayor para la luz roja (se abre ms), 42 y menor para la luz violeta, 40 .(ver la12

figura). Para que estos ngulos se mantengan visibles a nuestros ojos las gotas que los envan deben estar en un crculo. Ese crculo es la base de un cono con vrtice en nuestros ojos y eje paralelo a los rayos del sol que inciden en las gotas.

Piensa si el tamao y la forma e incluso la composicin de las gotas es siempre igual. El espesor de las paredes de la gota es siempre el mismo? Arco iris secundario Si la luz que incide sobre la gota de agua realiza dos refracciones y tres reflexiones internas podemos deducir su trayectoria aplicando la misma teora que en el estudio anterior.

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El resultado es la formacin de un arco iris secundario de colores invertidos, ms dbil y que queda por encima del primario. Su debilitamiento se debe a la luz que se refracta y sale al exterior en cada reflexin interna. Los ngulos que forman los rayos incidente y refractado hacia el ojo son mayores en el rayo secundario: 50 para la luz roja y 54 para la violeta. El orden de los colores en el arco secundario est invertido debido a la doble reflexin interna. Tericamente puede haber ms de tres reflexiones internas, cuatro, cinco, que daran lugar a cuatro y cinco arco iris. El tercero y cuarto estaran entre el observador y el sol y quizs nunca se puedan ver. El quinto se produce en la misma zona del primero y del segundo y no se ve porque es muy tnue. La zona situada entre los dos arco iris es menos luminosa que el resto del cielo. El primero que seal este hecho fu Alejandro de Afrodisia. Muchas de las caractersticas del arco iris fueron explicadas por Aristteles, Descartes, Newton y Young. Newton en su libro Optica -ao 1704- explic el arco iris primario y secundario y public un dibujo semejante al que ves en esta pgina un poco ms arriba.

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CONCLUSIONES Es un conjunto ordenado de arcos de colores, todos con el mismo centro Los ngulos que forman los rayos incidente y refractado hacia el ojo son mayores en el rayo secundario: 50 para la luz roja y 54 para la violeta. El orden de los colores en el arco secundario est invertido debido a la doble reflexin interna. Tericamente puede haber ms de tres reflexiones internas, cuatro, cinco, que daran lugar a cuatro y cinco arco iris. El tercero y cuarto estaran entre el observador y el sol y quizs nunca se puedan ver. El quinto se produce en la misma zona del primero y del segundo y no se ve porque es muy tnue. La zona situada entre los dos arco iris es menos luminosa que el resto del cielo. El primero que seal este hecho fu Alejandro de Afrodisia.

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