Oye te iba a pasar el archivo a Word pero no tiene caso porque estoy seguro que este archivo encontraste para proponer el tema:

Fenómenos ópticos atmosféricos de refracción

http://www.practiciencia.com.ar/ctierrayesp/tierra/atmosfera/atmosfera/fenopti/refraccion/index.html

Y aquí hay más información de otras fuentes

Gracias y disculpa la demora

Halo

La explicación

Se trata de un fenómeno que se produce en lo más alto de la atmósfera terrestre que al recibir la luz del sol la fragmenta.El aire caliente que eleva la humedad y forma las nubes, al llegar a la parte más alta de la atmósfera, convierte esa humedad en cristales de agua que al recibir la luz del sol la descomponen provocando un halo de colores.A veces parece que el Sol está siendo observado a través de grandes lentes. En este caso, existen millones de esas lentes: son los cristales de hielo. Según los expertos, como el agua se congela en las altas capas de la atmósfera, se forman pequeños cristales de seis lados gracias al hielo.

Estos cristales van cayendo hasta tierra, y permanecen mucho tiempo con sus caras planas y paralelas al suelo. Durante este alineamiento, cada cristal actúa como una lente en miniatura, refractando la luz solar en la vista humana y creando fenómenos como el halo solar. Toda la imagen es, en definitiva, creada por el reflejo de la luz del sol en los cristales de hielo en la atmósfera.

¿Cómo debe observarse el fenómeno?

Aunque la curiosidad puede hacer que la gente mire directamente hacia el cielo en busca del sol, la radiación que éste emite puede producir daño al fondo del ojo.Se recomienda no observar de forma prolongada el fenómeno. Para evitar que los rayos del sol entren directamente a los ojos, se sugiere que se tome una hoja de papel, se doble en cuatro partes, se recorte en forma de círculo y luego se ponga frente a la cara y se aleja poco a poco, de tal forma que esto permita cubrir la luz del sol y ver solamente el halo.

4. Halos:

Un halo es un efecto óptico causado por partículas de hielo en suspensión en la Troposfera que refractan la luz haciendo un espectro de colores alrededor de la luna o el sol.

El radio generalmente es de 22º, aunque también se suelen dar casos de 46º, por lo general hacia adentro tienden a tener colores rojizos mientras que hacia afuera cuentan con amarillo, verde y azulclaro.

1. Los halos resultan de la desviación de la luz a través de los cristales de hielo de las nubes de alta altura.La orientación de los cristales va a determinar el tipo de halo.Estos son los principales tipos de halos que se pueden ver del lado del sol o de la luna.

Cercle parhélique = círculo parhélicoArc circumzénithal = arco circumcenitalZenith = cenitArc tangent = arco tangenteSoleil = solParhélies = parheliasPetit halo = pequeño haloGrand halo = halo grande

Arco iris

El arco iris es un fenómeno natural óptico, es decir se puede ver aunque no existe en realidad, ¿cómo es esto? Pues bien, no existe en ninguna parte del mundo un arco que tenga 7 colores, sino que se produce por la unión de dos elementos, una nube o cortina de agua y la luz de los rayos del sol, así que nunca sabemos dónde y cuándo va a aparecer.

Se forma por la refracción y reflexión de los rayos solares en las gotas de lluvia ¿Un poco difícil de comprender? Mira, la luz del Sol es blanca, y al pasar entre las gotitas de agua, se separa formando un espectro que contiene los 7 colores que ya conocemos y que se presentan siempre en el mismo orden: rojo, anaranjado, amarillo, verde, azul, añil o índigo (que es azul oscuro) y violeta.

Este fenómeno fue comprobado por el físico y matemático inglés Isaac Newton, hace 300 años, mediante un célebre experimento en el que hizo pasar un rayo de luz blanca a través de un prisma transparente y se dio cuenta que el rayo que salió del otro lado estaba dividido en los 7 hermosos colores.

El arco iris se forma porque la luz del Sol se descompone al pasar por las gotitas de lluvia, por eso lo podemos ver en la niebla o en el agua de cascadas o cataratas y a veces hasta en las burbujas de jabón que haces en el patio de tu casa.

Hay un arco iris primario, pero han personas que han logrado ver hasta 2 o 3 al mismo tiempo y algunos pilotos de avión en pleno vuelo, han llegado a ver hasta 5, ¿te imaginas que belleza?

Otro dato curioso, es que cuando aparece un arco iris, aunque lo vean muchas personas, no están viendo el mismo, porque cada observador ve una franja de gotas de agua diferentes y si cambia de lugar, lo que va viendo son otros arco iris. También es importante que sepas que el arco iris que logras ver no está de frente, el sol está a tus espaldas y el reflejo que ves se proyecta al frente de tus ojos.

Dos datos más, en arco iris es muy delgadito, ya que entre el rojo, que es el color del arco más grande y el violeta que es el del interior, solo hay 2 grados de diferencia y no tiene color negro, porque el negro es precisamente la ausencia de color y su contrario el blanco es el que origina todos los colores maravillosos de nuestro mundo y del Universo.

Y como todos los fenómenos naturales, han originado algunas leyendas y mitos, también el arco iris, tiene los suyos y todos tienen que ver con la buena suerte:

- Dicen que el primer arco iris surgió después del Diluvio Universal, como una promesa de Dios para no volver a mandar a la humanidad un desastre como ése.- Otros dicen que los colores surgen de una enorme olla de oro cuidada por un duendecillo, pero aunque muchos han tratado de seguir el arco iris y llegar a ella, ninguno lo ha logrado, porque cuando ya están cerca, el arco iris se aleja o desaparece.- Otra leyenda habla de una diosa llamada Iris, que lleva mensajes a los dioses utilizando el arco de los 7 colores.

Lo cierto es que el arco iris, es uno de los espectáculos más maravillosos del cielo y por supuesto que trae suerte a quienes lo ven, porque son bellísimos y no todos tienen la dicha de contemplarlos a menudo y hay quienes piensan que al verlos estamos recibiendo un mensaje de amor.

Arco Iris

Prácticamente no se pueden confundir, pero son magníficos y por eso presentamos algunos de ellos :

 El científico Isaac Newton fue el primero en demostrar que la luz blanca, al atravesar una superficie transparente, reflejaba las ondas que la conforman en distintas direcciones y velocidades, produciendo luces monocromáticas o unicolores. Él, sin querer estaba dando a conocer científicamente el fenómeno natural mundialmente llamado Arco Iris.

El Arco Iris es un fenómeno óptico y como tal no se puede tocar. Cuando la luz del sol atraviesa la superficie de una gota, esta desvía el rayo a unos 138 grados de su dirección original; proceso que se conoce como refracción . Luego sigue la reflexión , en la que los colores que conforman la luz se van reflejando en el cielo. Así, miles de gotas trabajan las ondas a distintas velocidades y direcciones, logrando que se vea un arco formado

por el rojo, naranja, verde, amarillo, azul, índigo y violeta.

La famosa olla situada al extremo del Arco Iris esperando por algún buscador de brillantes tesoros, hace alusión a la intensidad del color en cada uno de sus lados.

Los colores que se reflejan dependen del tamaño de la gota. Una gota de gran tamaño produce un color intenso, cae más rápido al suelo y por ende se observa más cercana, es decir, que forma parte del final del Arco Iris. Las gotas que son de poco volumen producen colores más claros y en su mayoría son las encargadas en reflejar la cima del espectro.

La forma inicial de la fantasía de colores es circular, las condiciones atmosféricas casi siempre son perfectas para que se forme la esfera, pero el horizonte corta la figura y el campo visual nunca está adaptado al 100%, por ello se puede ver la mitad de esa circunferencia. Para que un Arco Iris se forme, la lluvia debe ser uniforme en su forma y en caída.

El ser humano nunca podrá ver el mismo Arco Iris, porque éste como tal no existe, es un reflejo, una

imagen que nunca está fija, condición que le permite a cada observador ver una franja distinta. Para ver los sietes colores, el ojo debe estar delante del sol o dándole la espalda, para quedar frente al Arco de colores.

Muchas explicaciones acerca de la formación del Arco Iris no son científicas y provienen de las creencias y leyendas de las comunidades. En Argentina algunos dicen que el Arco Iris es el símbolo de amistad más fuerte que existe. Ellos cuentan que siete mariposas unicolores destellaban bellezas cromáticas cuando volaban juntas. Una de ellas se hirió de gravedad con una espina y el deseo de todas fue sacrificar lo necesario para evitar su muerte y así sucedió. El cielo se oscureció y una tormenta arrastró a las mariposas para que luego apareciera un sol brillante y con él un arco con los mismos colores de aquellas mariposas que, por deseo propio, estarán para siempre unidas.

Otros dicen que se trata de un regalo proveniente de Dios para comunicar amor y su misericordia con la humanidad al no destruirla de nuevo con un diluvio de 40 días y noches. Pero, quizá la más conocida e inigualable historia es la del duende y su olla del tesoro que destella, en forma de arco, siete colores a través del cielo.

Legendaria o científicamente, el Arco Iris será la imagen jamás tocada pero siempre vista. Colores que la naturaleza le regala al hombre para que comprenda lo grande y funcional que es.

¿Sabías que?

La palabra Arco iris proviene de arco de color y se puede escribir de dos maneras. Según el Diccionario de la Real Academia escribir arcoiris es tan válido como Arco Iris , pero la primera opción es recomendada, porque al pronunciarla, las dos palabras suenan como una sola.

La escritura en plural es indiscutible, solo existe una forma: los Arcoiris

1. Espejismos

Los espejismos inferiores se producen en un suelo caliente y los espejismos superiores en un suelo frío.

 

Espejismos:

 

Un espejismo es una ilusión óptica a la cual se debe

que los objetos lejanos aparecen reflejados en una

superficie líquida que en realidad no existe.

Un rayo luminoso, al pasar de un medio a otro

de índice de refracción diferente, sufre un desvío;

cuando ese rayo llega al ojo de un observador, éste lo

ve venir no ya de su frente, sino del punto donde ha

sido desviado. Si el rayo pasa sucesivamente por

varios medios de índice de refracción creciente o

decreciente, sufrirá otros tantos desvíos cuyos efectos

se sumarán. El conocimiento de esos fenómenos

de refracción permite comprender el espejismo.

 

Causa

El aire frío es más denso que el aire caliente, y tiene por lo tanto un mayor índice de refracción. Mientras que la luz pasa de un aire más frío a un aire más caliente se dobla lejos de la dirección de la temperatura gradiente (el “normal” en la figura a la izquierda); cuando pasa de más caliente a más frío, se dobla hacia la dirección del gradiente. El diagrama a la izquierda demuestra una luz rayo el venir del cielo hacia la tierra caliente. Si el aire cerca de la tierra es más caliente que ése más arriba para arriba, el rayo ligero se dobla en una trayectoria ascendente cóncava. Una vez que el rayo alcance el ojo del espectador, el ojo lo remonta como la línea de la vista, que es la línea tangente a la trayectoria que el rayo toma en el punto alcanza el ojo. El resultado es que imagen inferior para el cielo antedicho aparece en la

tierra. El espectador puede interpretar incorrectamente esta vista como agua que refleja el cielo. En el caso donde está más fresco el aire cerca de la tierra que ése más arriba para arriba, los rayos ligeros por supuesto curvarán hacia abajo, produciendo a imagen superior.

El estado del “resto” del Atmósfera de la tierra está con un gradiente vertical del grado cerca de -1 Centígrado por 100 metros altura. (El valor es negativo porque se enfría cuando usted pasa a ALTO.) para un espejismo real a suceder, gradiente de la temperatura tiene que ser mucho mayor. Según Minnaert[1] magnitud del gradiente debe estar por lo menos 2°C por el metro, y el espejismo no conseguirá fuerte hasta que la magnitud alcanza 4 o 5°C por el metro. Estas condiciones pueden ocurrir cuando hay calefacción fuerte en el nivel del suelo, por ejemplo cuando el sol está brillando encendido arena o asfalto.

Espejismo inferior

El modelo dado arriba explica la causa del espejismo inferior, llamado inferior porque la imagen considerada está debajo del verdadero opóngase. El objeto verdadero es el cielo (del azul) o cualquier objeto distante en que la dirección, significando nosotros considera un remiendo azulado brillante en la tierra en la distancia. Para los viajeros agotados en desierto aparece como lago del agua. En pista de despeque los caminos puede parecerse que se ha derramado el agua o aún el aceite. Esto se llama a espejismo del desierto o espejismo de la carretera. Observe que la arena y la pista de despeque pueden llegar a ser muy calientes cuando está expuesta al sol,

fácilmente siendo más que 10°C hotter que el aire un metro arriba, bastantes para causar el espejismo.

Los rayos ligeros que vienen de un objeto distante particular todo el recorrido con casi las mismas capas del aire y todo están doblados sobre cantidad casi igual. Por lo tanto los rayos que vienen de la tapa del objeto vendrán menos arriba que ésos del fondo. La imagen es generalmente al revés, realzando la ilusión que la imagen del cielo considerada en la distancia es realmente un charco del agua o del aceite que actúa como espejo.

Las imágenes inferiores no son estables. Subidas del aire caliente, y un aire más fresco (siendo más denso) desciende, así que las capas se mezclarán, dando lugar a turbulencia. La imagen será torcida por consiguiente. Puede vibrar; puede ser verticalmente extendido (elevándose) o extendió horizontalmente (inclinándose). Si hay varias capas de la temperatura, varios espejismos pueden mezclarse juntos, quizás causando imágenes dobles. En todo caso, los espejismos no son generalmente más grandes que sobre mitad del grado alto (el mismo tamaño evidente que el sol y la luna) y de objetos solamente algunos kilómetros lejos.

Espejismo de la carretera

Un espejismo de la carretera (espejismo del asfalto, espejismo del caliente-camino o espejismo del camino) es un espejismo inferior considerado el los caminos casi diarios y noche. Por supuesto el espejismo del caliente-camino es mucho más prominente en los días asoleados calientes. El aire

caliente es menos denso que el aire fresco, y la variación entre el aire caliente en la superficie del camino, y el aire fresco más denso sobre él crea a gradiente en el índice de refracción del aire. Luz del cielo a un ángulo bajo del camino está refractado (doblado) por el gradiente del índice, haciéndolo aparezca como si el cielo fuera reflejado por la superficie de la carretera. El resultado parece una piscina de agua en el camino, puesto que el agua también refleja el cielo.

Espejismo superior

A espejismo superior ocurre cuando el aire debajo de la línea de la vista es más frío que ése arriba. Esto se llama a inversión de la temperatura, puesto que no representa el gradiente normal de la temperatura del equilibrio de la atmósfera. Puesto que en este caso los rayos ligeros están doblados abajo, la imagen aparece sobre el objeto verdadero, por lo tanto el nombre superior. Son en general menos campo común que espejismos inferiores, pero cuando ocurren tienden para ser más estables, pues el aire frío no tiene ninguna tendencia a levantarse y aire caliente ninguna tendencia a bajarse.

Los espejismos superiores son los mas comunes adentro regiones polares, especialmente hojas grandes del excedente del hielo con una baja temperatura uniforme. También ocurren en latitudes más moderadas, sin embargo, aunque en ese caso son más débiles y no tan lisos. Por ejemplo un litoral distante puede ser hecho el elevarse, el mirar más arriba (y así quizás más cerca) que él está en realidad, pero debido a los turbulences allí se parece bailar los

puntos, torres y así sucesivamente. Este tipo de espejismo también se llama Fata Morgana o adentro Islandés halgerndingar.

Las imágenes superiores pueden ser ascendentes o al revés recto, dependiendo de la distancia del objeto verdadero y del gradiente de la temperatura. La imagen aparece a menudo como mezcla torcida arriba y abajo de piezas.

Si la tierra fuera plana, las imágenes superiores no serían interesantes. Los rayos ligeros que se doblaron abajo pronto golpearían la tierra, y solamente objetos cercanos serían afectados. Puesto que la tierra está alrededor, si la cantidad hacia abajo de flexión es alrededor de igual a curvatura de la tierra, los rayos ligeros pueden viajar las distancias grandes, quizás más allá del horizonte. Esto fue observada por primera vez en 1596, cuando una nave bajo comando de Willem Barents el buscar Paso nordestal consiguieron pegado en el hielo en Novaya Zemlya y el equipo tuvo que aguantar el invierno polar allí. Vieron su conclusión de la noche del pleno invierno con la subida de un sol torcido cerca de 2 semanas que esperado anterior. No era hasta el vigésimo siglo que europeos entendían la razón: que el sol verdadero había seguido siendo bajo su horizonte, pero sus rayos ligeros siguió la curvatura de la tierra. Este efecto a menudo se llama a Novaya Zemlya espejismo. Para cada 100 kilómetros que los rayos ligeros pueden viajar paralelo a la superficie de la tierra, el sol aparecerá 1° más arriba en el horizonte. La capa de inversión debe tener apenas el gradiente derecho de la temperatura sobre la distancia entera para hacer esto posible.

De la misma forma las naves que están en la realidad tan lejana que no deben haber sido visibles sobre el horizonte geométrico, pueden aparecer en el horizonte, o aún sobre el horizonte como espejismos superiores. Esto puede explicar algunas historias sobre las naves del vuelo o las ciudades costeras en el cielo, según lo descrito por algunos exploradores polares. Éstos son ejemplos de supuesto Espejismos árticos o hillingar en islandés.

Si el gradiente vertical de la temperatura es +11°C por 100 metros (recordatorio: los medios positivos que consiguen más calientes al ir para arriba), los rayos ligeros horizontales apenas seguirán la curvatura de la tierra, y el horizonte aparecerá plano. Si el gradiente es menos los rayos no están doblados bastantes, y consiguen perdidos en espacio. Ésa es la situación normal de un horizonte esférico, convexo. Pero si el gradiente consigue más grande, la opinión 18°C por 100 metros, el observador considerará el horizonte dado vuelta ascendente, siendo cóncava, como si él estuviera parado en el fondo de un platillo.