Glorias y arco iris de nieblas

Fotos: Jari LuomanenTextos y figuras: Les Cowley, Atmospheric OpticsNota de la RAM. Las fotos y textos son reproducidos con permisos de los autores. Todas tienen copyrights. Para cualquier uso de ellas deberán pedir los permisos pertinentes a los propios autores y no a la RAM. © Fotos de Jari Luomanen, © Figura y textos de Les Cowley.

La óptica atmosférica de una lámpara tomada en Finlandia por Jari Luomanen (atmospheric photography) el 25 de agosto de 2009. ((Earlier OPOD). ©Jari Luomanen, mostrado con el permiso.

Las gotitas de una niebla diluida en la noche han dispersado individualmente la luz de una lámpara HID de descarga brillante (HID, High Intensity Discharge, lampara de descarga de intensidad alta) para formar un patrón de difracción enorme. El anillo más brillante es de 70-80° de diámetro y la escena entera exigió una lente de gran angular.

La lámpara estaba detrás de la cámara que apuntaba desde lejos a ella en la dirección opuesta.

Los componentes del patrón de difracción tienen nombres individuales pero todos son partes continuas de una esfera de la luz dispersada por cada gotita.

Directamente enfrente de la lámpara está una gloria.

Hacia fuera desde su centro sus anillos disminuyen en la intensidad del color y se convierten eventualmente en supernumerarios internos de un arco de niebla. Las tonalidades de los supernumerarios llegan a estar progresivamente con menos color saturado hacia el arco primario.

El arco de niebla primario - de una sola reflexión dentro de las gotitas - está casi descolorido. A menudo equivocadamente se llama 'arco iris' blanco; pero es solamente el más amplio de los arcos de nieblas de las más pequeña de las gotitas que son desprovistos de color. A medida que el tamaño de las gotitas aumenta los bordes externos del arco de niebla se presentan en franjas cada vez más con colores de pajizo y rojo y los bordes internos adquieren tonalidades azules y violetas.

Más allá del primario está otro anillo más, el arco de niebla secundario débil a partir de dos reflexiones internas.

La segunda imagen muestra una vista ampliada de la gloria interna tomada en un momento diferente de la noche. Hay un vacío en vez de un centro brillante porque había niebla escasa en esa dirección. La mayor parte de la dispersión de la gotita ocurrió relativamente cerca de la cámara.

La estructura fina con muchos anillos en un patrón de difracción nos habla de las gotitas con tamaños similares. La imagen de más abajo compara el arco de niebla y la gloria con un cálculo exacto de la dispersión de Mie (programa IRIS) para las gotitas mónotamaño de radio de 12 micras. El primario, los supernumerarios más grandes y la gloria se ajustan razonablemente bien. El cálculo está para la luz paralela mientras que en la realidad y desde la lámpara la luz estaba divergiendo, así que no debemos esperar la exactitud completa.

Todos los derechos y copy rights pertenecen a Les Cowley y al autor originario, Jari Luomanen, de las fotos. Prohibida su reproducción sin autorización expresa de los autores.

Referencia y fuente original

Atmospheric Optics: Optics Picture of the Day. https://www.atoptics.co.uk/blog/spheres-of-light/