Fenômenos naturais

Por que o arco-íris é curvo e aparece sempre a cerca de 42 graus da sombra da sua cabeça

Publicado em 05/10/2026 · Última alteração em 05/10/2026

Todo arco-íris tem um centro, e ele fica exatamente na sombra da sua cabeça. A luz do Sol entra numa gota de chuva, se desvia, reflete uma vez no fundo da gota e sai de novo, concentrada num ângulo de cerca de 42 graus. Só as gotas que estão a esse ângulo da sombra da sua cabeça mandam essa luz para o seu olho, e juntas elas formam um círculo em volta desse ponto. Por isso o arco é curvo. E por isso ele é só seu: quem está ao lado vê a luz de outras gotas.

O ponto do céu exatamente oposto ao Sol se chama ponto antissolar, e é ali que cai a sombra da cabeça de quem observa. Para ver o arco é preciso estar de costas para o Sol, com a chuva à frente. Cada cor sai da gota num ângulo um pouco diferente, porque a água desvia mais a luz violeta do que a vermelha: no arco principal, o vermelho fica por fora, a cerca de 42 graus do centro, e o violeta por dentro, a cerca de 40. Quando o Sol está acima do horizonte, o centro do círculo fica abaixo dele, e a Terra esconde parte do arco. Com o Sol baixo, vê-se quase um semicírculo; com o Sol mais alto, um arco menor; com o Sol a mais de 42 graus acima do horizonte, não há arco-íris visível do chão.

Visto do avião, o arco-íris é um anel

O arco-íris é, na verdade, um círculo completo. Do chão, a Terra corta a parte de baixo. Do alto de um morro, o arco pode passar de um semicírculo, e de um avião, com gotas e luz do Sol abaixo do observador, às vezes dá para ver o anel inteiro.

O caminho da luz dentro da gota

A luz do Sol se desvia ao entrar na gota, reflete uma vez na parede de trás e se desvia de novo ao sair. Raios que entram em pontos diferentes saem em direções diferentes, mas muitos deles se acumulam perto de 42 graus da direção oposta à do Sol. René Descartes foi o primeiro a explicar o arco-íris por inteiro traçando esses raios por uma gota esférica. No século XIV, Teodorico de Freiberg já estudava a luz atravessando um globo de água, pensado como modelo de uma gota.

Um arco-íris para cada um

As gotas que mandam luz concentrada para o seu olho estão todas a cerca de 42 graus do ponto antissolar, a sombra da sua cabeça. Juntas, formam um cone com vértice no seu olho, que você enxerga como um círculo. Quem está a alguns metros tem outro ponto antissolar e recebe a luz de outras gotas. Por isso, para achar um arco-íris num jato de mangueira ou num chafariz, o truque é procurar a sombra da própria cabeça e olhar em volta dela.

O segundo arco, de cores trocadas

Parte da luz reflete duas vezes dentro da gota antes de sair. Essa luz forma o arco secundário, a cerca de 50 graus do ponto antissolar, por fora do principal. A reflexão extra faz o arco ser mais fraco e inverte a ordem das cores: no arco principal o vermelho fica por fora e o violeta por dentro; no secundário, o vermelho fica por dentro, voltado para o principal, e o violeta por fora.

A banda de Alexandre

Entre os dois arcos, na faixa de cerca de 42 a 50 graus, não chega ao observador a luz concentrada de nenhum dos dois caminhos dentro da gota. O resultado é uma faixa de céu visivelmente mais escura do que a dos lados. Ela leva o nome de Alexandre de Afrodísias, que a descreveu há cerca de 1.800 anos. A explicação veio muito depois: só quando se entendeu o caminho da luz dentro da gota ficou claro por que aquela faixa recebe menos luz.

Como sabemos

Óptica clássica e consensual, conferida no Met Office, na NOAA (NWS e NESDIS) e em páginas de física da Georgia State University e da Universidade do Texas em Austin; só o ângulo do arco secundário varia ligeiramente entre fontes.

Fontes

  1. Met Office (Reino Unido) — Rainbows
    consultada em 05/10/2026
  2. Georgia State University, Departamento de Física e Astronomia — The Primary Rainbow (HyperPhysics)
    consultada em 05/10/2026
  3. University of Texas at Austin — Rainbows (Electromagnetism and Optics, lecture notes)
    consultada em 05/10/2026
  4. NOAA National Weather Service, Flagstaff — How Do Rainbows Form?
    consultada em 05/10/2026
  5. NOAA NESDIS — What Causes a Rainbow?
    consultada em 05/10/2026
Histórico de alterações
  • Versão 1 · 05/10/2026 — primeira versão

Encontrou um erro? Avise o WikiMundi · Como verificamos