A Primeira Cor Do Arco Íris Vermelho

Por que o vermelho sempre aparece em primeiro no arco-íris

A luz branca que vem do sol é composta por várias cores. Quando essa luz entra em uma gota de chuva, ela sofre refração, ou seja, ela dobra. Cada cor tem um índice de refração diferente. O vermelho desvia menos. O violeta desvia mais. Por causa disso, o vermelho sai da gota em um ângulo de cerca de 42 graus em relação à direção original da luz solar, enquanto o violeta sai em cerca de 40 graus. É essa diferença angular que define a posição de cada faixa de cor no arco-íris. No meu trabalho com fotografia de natureza, passei anos tentando capturar o momento exato em que todas as cores ficam nítidas ao mesmo tempo. Acontece que isso raramente é possível com uma única exposição. A faixa vermelha exige que o sol esteja em uma posição mais baixa no céu. Se o sol subir demais, o ângulo de 42 graus passa por cima da sua cabeça e o arco-íris simplesmente desaparece do chão. Eu já perdi dias inteiros esperando pelo ângulo certo. A lição prática é: o arco-íris só existe quando o sol está atrás de você e abaixo de 42 graus de altura. Qualquer coisa acima disso e você vai só para casa vazio.

a primeira cor do arco íris vermelho

O vermelho é sempre a primeira cor porque está no raio externo do arco. É a posição geométrica que ele ocupa naturalmente, independente de qualquer outro fator. Não tem segredo. A ordem fixa do espectro visível na luz branca é vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, anil e violeta. Mnemônico em inglês: ROYGBIV. Em português, a sigla não é tão usada, mas a sequência é a mesma. O que poucos explicam é que a cor vermelha é a que sofre menor dispersão. Isso significa que, tecnicamente, o vermelho é também a faixa que permanece mais brilhante e mais larga visualmente. Quando você vê um arco-íris fraco, o vermelho costuma ser a última cor que desaparece. O inverso também acontece: num arco-íris muito desfocado, o vermelho é a primeira cor que você identifica, mesmo antes do resto do espectro se formar. Isso é útil na prática. Se você está no campo e quer saber se um arco-íris vai se completar, observe o vermelho. Se ele aparecer nítido, as outras cores provavelmente seguirão em segundos. Um problema real que encontrei ocorre em câmeras com sensor CMOS de leitura lenta. Ao fotografar um arco-íris em movimento, o verde e o azul às vezes aparecem deslocados em relação ao vermelho devido ao rolling shutter. A correção não é simples. O workaround que funcionou para mim foi usar o modo bulb com um controle remoto de intervalo e expor no máximo 1/60 do segundo. Mesmo assim, em condições de vento forte, as gotas de chuva se movem e a faixa de cor fica borrrada. A única solução honesta é aumentar o ISO e aceitar ruído, ou esperar por um dia calmo. Não adianta forçar uma exposição longa, aí o arco some e você fica só com o céu cinza.

Como usar esse conhecimento na prática

Se o seu objetivo é simplesmente ver um arco-íris, a matemática é básica. Olhe para o céu oposto ao sol. Aguarde uma pancada de chuva quando o sol estiver brilhando. O arco vai aparecer sozinho se as condições estiverem certas. A parte difícil é saber quando essas condições estão reais e não apenas previstas no aplicativo de clima. Predição de chuva no celular quase nunca funciona bem para arco-íris. O que funciona é observar o próprio céu. Se você vê nuvens cumulonnimbus se afastando e o sol abrindo em uma direção enquanto chove na outra, chances de arco-íris são altas. A distância entre a região de chuva e onde você está importa. Se a chuva estiver a menos de dois quilômetros, o arco pode ser pequeno. Se estiver a cinco quilômetros ou mais, o arco ocupa mais campo visual e as cores ficam mais separadas. Já vi arco-íris com três quilômetros de envergadura. Eles parecem enormes e as cores são distintas o suficiente para nomear cada faixa sem dúvida. Outro detalhe que ninguém menciona: a cor vermelha no arco-íris nem sempre é um vermelho puro. Ela tende ao alaranjado quando há muitas partículas de poeira ou poluição na atmosfera. Partículas maiores espalham mais o azul e o violeta, então o vermelho fica dominante e quente. Em atmosferas limpas, como depois de uma tempestade de verão com ar frio vindo do sul, o vermelho pode ficar bem saturado. A qualidade do ar altera a percepção cromática do espectro visível. Isso é importante para quem faz fotografia, porque o white balance automático frequentemente falha ao tentar corrigir um arco-íris em ambiente com iluminação mista.

Limitações e cenários onde isso não funciona

O modelo de refração em gotas esféricas explica o arco-íris primário com boa precisão. Mas ele falha em três situações comuns. Primeira: arco-íris secundário. Nele, a luz reflete duas vezes dentro da gota. A ordem das cores inverte. O vermelho fica na faixa interna e o violeta na externa. O ângulo é de cerca de 51 graus. Segundo: gotas que não são esféricas. Gotas grandes de chuva (> 4mm) se achatam e distorcem o espectro. O resultado é um arco mais largo e com bordas menos definidas. Terceira: neblina fina. Quando as gotas são menores que 0,1mm, a difração domina e o que aparece não é um arco-íris, e sim um arcoíris branco, ou fog bow, com cores quase inexistentes. Se o seu objetivo é medir o espectro com precisão, não use a olho nu. Use um espectrômetro portátil ou uma rede de difração de pelo menos 500 linhas por milímetro. A olho nu, a resolução angular é insuficiente para separar o azul do violeta com confiabilidade. A discrepância pode variar de 5 a 10 nanômetros dependendo das condições atmosféricas. Para uso profissional, esse erro é inaceitável. Para curiosidade casual, não importa. Aprender sobre a primeira cor do arco íris vermelho não vai transformar você em fotógrafo. Mas vai fazer com que você pare de correr atrás de arco-íris em horários impossíveis. O sol tem que estar baixo. A chuva tem que estar do lado oposto. E o vermelho sempre vai estar em cima. O resto é matemática, um pouco de paciência e um bom par de olhos.