La ciencia detrás de un arcoíris || The science behind a rainbow

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Hola queridos usuarios de la plataforma Hive, reciban todos un fuerte abrazo. El día de hoy quiero compartir con ustedes un tema muy sencillo, hablaremos sobre La ciencia detrás de un arco iris, y es que todos en algún momento hemos visto uno. ¿Pero todos sabemos cómo se forman?

Hello dear users of the Hive platform, everyone receive a big hug. Today I want to share with you a very simple topic, we will talk about The science behind a rainbow, and it is that we have all seen one at some point. But do we all know how they are formed?

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El arcoíris desde la teología || The rainbow of theology

Un arcoíris es como su nombre lo menciona un arco multicolor compuesto por siete colores primarios (rojo, naranja, amarillo, verde, índigo, azul y violeta) que aparece en el cielo casi siempre después de la lluvia. Este maravilloso suceso es más antiguo que el ser humano y es que según uno de los libros más antiguos del universo (La Biblia) el arcoíris apareció por primera vez después de que Dios acabara con la tierra mediante un diluvio, y el libro de Génesis relata que Dios destruyo la tierra a causa del pecado que reinaba en ese momento y le dijo a Noé que construyera una barca, entrara allí él, su familia, de todo animal limpio debía introducir siete parejas y de los que no eran limpios una pareja.

A rainbow is, as its name suggests, a multi-colored bow made up of seven primary colors (red, orange, yellow, green, indigo, blue, and purple) that appear in the sky almost always after rain. This wonderful event is older than the human being and is that according to one of the oldest books in the universe (The Bible) the rainbow appeared for the first time after God destroyed the earth through a flood, and the book of Genesis tells that God destroyed the earth because of the sin that reigned at that time and told Noah to build a boat, he, his family, should enter there, of every clean animal he had to introduce seven pairs and of those that were not clean a couple.

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Fuente

Luego de aquel suceso, bendijo Dios a Noe y establecieron un pacto, por ello también le llaman “arco de la alianza” o “arco de Dios”, dicho pacto consiste en que Dios no acabaría más nunca la tierra con un diluvio, así lo establece el libro de Génesis 9:11-17:

After that event, God blessed Noe and they established a pact, which is why they also call it "bow of the covenant" or "bow of God", said pact consists in that God would never end the earth with a flood again, thus states the book of Genesis 9: 11-17:


11- Este es mi pacto con ustedes: Nunca más serán exterminados los seres humanos por un diluvio; nunca más habrá un diluvio que destruya la tierra».
12 Y Dios añadió: «Esta es la señal del pacto que establezco para siempre con ustedes y con todos los seres vivientes que los acompañan:
13 He colocado mi arco iris en las nubes, el cual servirá como señal de mi pacto con la tierra.
14 Cuando yo cubra la tierra de nubes, y en ellas aparezca el arco iris,
15 me acordaré del pacto que he establecido con ustedes y con todos los seres vivientes. Nunca más las aguas se convertirán en un diluvio para destruir a todos los mortales.
16 Cada vez que aparezca el arco iris entre las nubes, yo lo veré y me acordaré del pacto que establecí para siempre con todos los seres vivientes que hay sobre la tierra».
17 Dios concluyó diciéndole a Noé: «Este es el pacto que establezco con todos los seres vivientes que hay en la tierra».

This is my pact with you: Never again will human beings be exterminated by a flood; never again will there be a flood that destroys the earth.
12 And God added: «This is the sign of the covenant that I establish forever with you and with the living beings that accompany you:
13 I have placed my rainbow in the clouds, which will serve as a sign of my covenant with the earth.
14 When I cover the earth with clouds, and the rainbow appears in them,
15 I will remember the pact that I have established with you and with all living beings. Never again will the waters become a flood to destroy all mortals.
16 Every time the rainbow appears through the clouds, I will see it and I will remember the pact that I established forever with all living beings on earth.
17 God concluded by saying to Noah, "This is the covenant I make with all living beings on earth.


¿Cómo lo ve la ciencia? || How does science see it?

El estudio de la luz ha sido sin duda alguna un componente fascinante y transcendental para el hombre desde tiempos muy remotos, muchos han sido los filósofos que han tratado de desentrañar o develar los secreto detrás de la naturaleza de la luz. Las primeras ideas surgieron en la Grecia antigua y desde allí han emergido diferentes interpretaciones y estudios sobre los fenómenos que surgen de ella. Uno de esos fenómenos es el arcoiris, quien la ciencia lo define como un fenómeno óptico meteorológico que se forma cuando un rayo de luz atraviesa una gota de agua en la atmosfera mediante el proceso de refracción. Cuando dicho haz de luz atraviesa una gota de lluvia, llovizna, rocío u otro, ocurre un proceso de descomposición y cambio de dirección (Tal como lo podemos ver en la siguiente imagen).

The study of light has undoubtedly been a fascinating and transcendental component for man since very remote times, many have been the philosophers who have tried to unravel or uncover the secrets behind the nature of light. The first ideas arose in ancient Greece and from there different interpretations and studies on the phenomena that arise from it have emerged. One of these phenomena is the rainbow, which science defines as an optical meteorological phenomenon that is formed when a ray of light passes through a drop of water in the atmosphere through the process of refraction. When said beam of light passes through a drop of rain, drizzle, dew or another, a process of decomposition and change of direction occurs (As we can see in the following image).


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Fuente

Entre los filósofos que investigaron este fenómeno esta Aristóteles (384 – 322ac) quien determinó que la causa del arcoíris se debía a la reflexión en las gotas de agua. Luego de que Aristóteles fijara una posición con respecto a dicho suceso muchos fueron los científicos griegos y franceses que incursionaron en el estudio de la luz, pero fue hasta 1637 cuando el filósofo, matemático y físico René Descartes propusiera una autentica ley de refracción y fueron tanto Snell, como Descartes y el francés Pierre Fermat quienes lograron obtener grandes avances matemáticos para el estudio de la luz.

Among the philosophers who investigated this phenomenon is Aristotle (384 - 322ac) who determined that the cause of the rainbow was due to the reflection in the drops of water. After Aristotle established a position with respect to this event, many were the Greek and French scientists who ventured into the study of light, but it was until 1637 when the philosopher, mathematician and physicist René Descartes proposed an authentic law of refraction and they were both Snell, like Descartes and the French Pierre Fermat who managed to obtain great mathematical advances for the study of light.

Dicha Ley de Refracción o también conocida como Ley de Snell, la establece el autor Zemansky (2009) de la siguiente manera:

Said Law of Refraction or also known as Snell's Law, is established by the author Zemansky (2009) as follows:


Cuando un rayo de luz monocromática cruza la interfaz entre dos materiales dados a y b, los ángulos Ɵa y Ɵb se relacionan con los índices de refracción de a y b por medio de SenƟa /Sen Ɵb = nb/na. (p.1125)

When a ray of monochromatic light crosses the interface between two given materials a and b, the angles Ɵa and Ɵb are related to the refractive indices of a and b by means of SenƟa / Sen Ɵb = nb / na. (p.1125).


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Fuente

Se puede decir también que hace referencia a como determinar el ángulo de refracción de la luz, cuando la misma traspasa una superficie de separación entre dos medios con índices de refracción diferentes, por ejemplo, agua y aire.

It can also be said that it refers to how to determine the angle of refraction of light, when it passes a separation surface between two media with different refractive indices, for example, water and air.


Luego de las teorías de Descartes y Snell, surge una nueva opinión, Isaac Newton en 1669 realizo estudios sobre la teoría corpuscular de la luz. Newton realizo experimentos con un prisma triangular de vidrio, descompuso la luz blanca haciéndola atravesar por dicho prisma, pero lo más interesante de esta experiencia es que este científico recompuso la luz haciendo uso de un segundo prisma, demostrado con ello que la luz blanca no es pura sino que es una mezcla de diferentes colores, a los cuales dio el nombre de “espectro”, que son semejantes a los colores del arcoíris y explico que tanto el vidrio como el agua poseen un índice de refracción diferente para cada color.

After the theories of Descartes and Snell, a new opinion arises, Isaac Newton in 1669 conducted studies on the corpuscular theory of light. Newton carried out experiments with a triangular glass prism, he decomposed the white light by making it pass through said prism, but the most interesting thing about this experience is that this scientist recomposed the light using a second prism, thus showing that white light is not pure but is a mixture of different colors, which he gave the name of "spectrum", which are similar to the colors of the rainbow and explain that both glass and water have a different refractive index for each color.

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Fuente

Después del experimento de Newton ha sobresalido otras teorías que son tanto de él mismo como de otros científicos, una de ellas es la conocida dualidad de la luz que establece que la luz tiene comportamiento como partícula y como onda. Dicha afirmación será desarrollada en publicaciones posteriores.

After Newton's experiment, other theories that are both his own and that of other scientists have stood out, one of them is the well-known duality of light that establishes that light behaves as a particle and as a wave. This statement will be developed in subsequent publications.


Para concluir, es grato resaltar que una teoría tan sencilla, o como muchos la pueden ver insignificante, ha dado paso a grandes avances tanto en el área de medicina, mediante la construcción de lentes, espejos y microscopios; en la astronomía con la elaboración de telescopios, en el área de telecomunicaciones con la fibra óptica y como en muchas áreas más. Ya para despedirme espero que el tema sea del agrado de los lectores y deseo ver en los comentarios sus opiniones y aportes significativos que ayuden a la ampliación del tema y que genere un debate crítico y enriquecedor para la satisfactoria divulgación del conocimiento científico.

To conclude, it is pleasing to note that such a simple theory, or as many may see it as insignificant, has given way to great advances both in the area of medicine, through the construction of lenses, mirrors and microscopes; in astronomy with the development of telescopes, in the telecommunications area with fiber optics and as in many other areas. Now to say goodbye, I hope that the topic is to the liking of the readers and I want to see in the comments their opinions and significant contributions that help to broaden the topic and that it generates a critical and enriching debate for the satisfactory dissemination of scientific knowledge.


“Si Dios creó el mundo, Él ciertamente se preocupó de no hacerlo fácilmente comprensible para nosotros”. Albert Einstein

"If God created the world, He certainly took care not to make it easily understandable to us." Albert Einstein

Fuentes consultadas:

Figueroa, D. (2006). Ondas y física cuántica. Caracas: Douglas Figueroa.

Fundación Empresas Polar (2007). La luz, esencia del Universo. Física a Diario. Caracas: Diario Ultimas Noticias, fascículo 22 ISBN 978-980-379-186-5 [Consulta 2020. Marzo 06].

Villanueva, J. (2004). La naturaleza de la luz en la época del doctor Cerdá y Rico (1848-1921). [Revista en línea] Pamplona: Contraluz, Revista de la Asociación Cultural. Disponible: https://scholar.google.es/scholar?q=La+naturaleza+de+la+luz+en+la+%C3%A9poca+del+doctor+Cerd%C3%A1+y+Rico+(1848-1921)&hl=es&as_sdt=0,5 [Consulta: 2020, septiembre 12].

Zemansky, S. (2009). Física Universitaria con física moderna Vol 2. [Libro en línea] México: Addison-Wesley. Disponible: https://www.u-cursos.cl/usuario/42103e5ee2ce7442a3921d69b0200c93/mi_blog/r/Fisica_General_-_Fisica_Universitaria_Vol_2__ed_12%28Sears-Zemansky%29.pdf [Consulta: 2020, septiembre 12].

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Super interesante este post. Muchas gracias por compartir

Gracias a ti @enyusael por tomar unos minutos de tu valioso tiempo y leer este post, me contenta mucho que te parezca interesante

Un tema muy curioso y que tu lo explicas de una forma muy amigable.

Gracias por compartir. Saludos @hannymarchan

Hola @carlos84 estoy aprendiendo cada día mas acerca que esta maravillosa plataforma y estoy tratando de desarrollar temas que cualquier lector pueda entender y digerir con facilidad, haciendo el intento de no tocar la matemática para no matar lo bonito de la física.

Gracias por leer y comentar esta publicación

Es un tema de mucho interés conocer los grandes avances tanto en el área de medicina por medio de la construcción de un lentes, espejos y microscopios a nivel de la astronomía . Saludos @hannymarchan

Hola @sandracarrascal, me alegra que te guste esta publicación.

Saludos @hannymarchan, un buen contenido el que nos compartes en esta oportunidad relacionado al arco iris y su impacto en el entendimiento histórico de la comprensión del fenómeno de la luz, este fenómeno se origina gracias a la dispersión de los rayos de luz al atravesar una cortina de gotas las cuales actúan como pequeños prismas que refractan y dispersan la luz en sus colores componentes, he podido realizar varias experiencias casera en donde he podido disfrutar de dicho fenómeno de dispersión.

Esta dispersión nos ha permitido estructurar nuestra importante fracción espectral de luz blanca o visible que se encuentra en nuestro amplio espectro electromagnético y sin duda podemos decir que gracias a la comprensión de esta fracción referencial para nuestros ojos hemos podido extraer la mayor cantidad de conocimiento de nuestro entorno natural.

Gracias amiga por tu extraordinaria publicación ya que nos permite apasionarnos desde la visión científica en el entendimiento de la luz visible a nuestros sistemas ópticos naturales. Éxitos.

Gracias @rbalzan por tus excelentes aportes para la divulgación del conocimiento científico, es un fenómeno que aún causa asombro al verlo y cuya explicación es sencilla de entender para cualquier persona pero que ha dado aportes significativos a nuestro día a día.

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