¿Por qué en el arco iris y en el espectro no aparecen el color marrón ni el gris?

Rojo, naranja, amarillo, verde, añil, azul y violeta. Eso son los siete colores que pueden verse en el arco iris. Así que es cierto, Roberto, que en él no aparecen ni el marrón ni el gris, pero tampoco el rosa, el ocre ni los otros colores. La razón de que se vean los siete que cito al principio es física, aunque en el arco iris, además, veamos un símbolo romántico o banderas liberadoras,.

El fenómeno óptico que produce el arco iris se llama dispersión de la luz y ocurre cuando la luz atraviesa un medio trasparente, por ejemplo gotas de agua. Como recordaréis, o no, de las clases de física, la luz está formada por ondas, con sus picos y sus valles. La distancia entre dos picos se llama longitud de onda y es distinta para cada color. Y ahora, volvamos al fenómeno de la dispersión. La luz que vemos como blanca está formada en realidad por la superposición de la luz de diferentes colores, cada una con su diferente longitud de onda, no olvidéis esto. También recordaréis, o no, de las clases de física que la luz se mueve en el vacío a una velocidad constante de 300.000 kilómetros por segundo, pero cuando tiene que atravesar algo, su velocidad disminuye y cambia su dirección, eso es lo que se llama refracción.

Cuando la luz blanca atraviesa un prisma tiene lugar ese fenómeno de refracción, dependiendo de su longitud de onda cada rayo de luz toma una dirección ligeramente diferente de las otras. Por eso, entra un rayo blanco pero salen rayos de colores. El arco iris no es más que ese mismo fenómeno pero con las gotas de agua de la lluvia haciendo de prismas. El color que menos se desvía de la trayectoria del rayo original es el rojo, seguido del naranja, amarillo, verde, añil, azul y violeta que es el que experimenta la mayor desviación respecto de la trayectoria original.

Solo siete colores

Y ahora, vamos a la razón por la que solo esos siete colores se ven en el arco iris, o en la luz que atraviesa un prisma. Los colores pueden ser monocromáticos o policromáticos. Los monocromáticos tienen una única longitud de onda, los policromáticos, por el contrario, están formados por una mezcla de los colores monocromáticos lo que quiere decir que agrupan varias longitudes de onda. Como la gota de lluvia o el prisma separan las longitudes de onda de una en una, los únicos colores que podemos ver son los monocromáticos: rojo, naranja, amarillo, verde, añil, azul y violeta. Por eso no se ve marrón que es un color policromático, ni tampoco se ve, por ejemplo, blanco, porque, como recordaréis, está formado por la superposición de varias longitudes de onda, es decir, que tampoco es un color monocromático.

Por lo que respecta al espectro, imagino, Roberto, que a lo que te refieres es al espectro visible que es como llamamos a la región del espectro electromagnético que el ojo humano es capaz de ver o lo que es lo mismo, la luz. Y la respuesta para el espectro es la misma que para el arco iris, el espectro contiene solo los colores con una única longitud de onda. No hay límite exacto a lo que los ojos humanos pueden percibir del espectro aunque lo más común es que veamos las longitudes de onda que están entre los 390 hasta los 750 nanómetros (un nanómetro es un metro dividido en mil millones), pero hay personas que pueden ver desde 380 hasta 780 nanómetros. Eso quiere decir que ellos ven colores (o tonos de colores) que los demás no vemos. El color con una longitud de onda más corta que podemos ver es el violeta, las longitudes de onda menores que el violeta, aproximadamente por debajo de los 400 nanómetros, se conocen como radiación ultravioleta. Y la longitud de onda más larga que apreciamos a simple vista los humanos es el rojo. Por encima del rojo, aproximadamente a partir de los 750 nanómetros comienza el infrarrojo, también invisible para nuestros ojos. Si nombráramos los colores según se representan en el espectro, de la menor longitud de onda a la mayor, deberíamos hacerlo justo al revés de como los decimos cuando enumeramos los que forman el arco iris: violeta, azul, añil, verde, amarillo, naranja y rojo. Pero sean en una u otra dirección, el arco iris muestra exactamente la parte del espectro electromagnético que es visible para nuestros ojos.

Pregunta realizada a través de Twitter por @rocgos

Esther Martín García es doctora en CC Físicas y profesora del Departamento de Física de la Materia Condensada de la Universidad de Valladolid.

Redacción y coordinación: Victoria Toro

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