Bifrost: simulando o arco-íris

Resumo

O arco-íris é um fenômeno óptico que ocorre quando a luz solar, luz branca, é espalhada de uma forma particular por gotículas d'água, aproximadamente esféricas, em suspensão na atmosfera. No presente trabalho, desenvolvemos um programa de computador, o qual o nomeamos Bifrost, que simula o espalhamento da luz no arco-íris. O Bifrost possui distribuição livre e código fonte aberto, podendo ser baixado diretamente da internet ou solicitado por e-mail aos autores. Mostramos que os resultados do software Bifrost reproduzem com boa precisão as principais características do fenômeno óptico do arco-íris: a planaridade do trajeto dos raios no interior da gota esférica; o fato de o arco-íris ser um arco; a existência de um ângulo de espalhamento máximo para o arco-íris primário; o ângulo máximo do vermelho ser maior que o do violeta; a existência de um ângulo de espalhamento mínimo para o arco-íris secundário; o ângulo mínimo do vermelho ser menor que o do violeta; as larguras dos dois arcos e a existência da faixa escura de Alexandre. Esperamos que o material apresentado aqui venha a ser utilizado por professores de física em suas aulas e em demonstrações sobre o fenômeno do arco-íris, enfatizando as leis da óptica geométrica.