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Detrás de todas estas leyendas está el fenómeno meteorológico y óptico, uno de los más espectaculares de la naturaleza. Cuando llueve y los rayos de luz entran en las gotas de agua, la luz se descompone en colores (como por ejemplo cuando la luz atraviesa un vaso de cristal) y cambia su dirección. Cuando esta luz llega al lado opuesto de la gota intenta salir de ella, pero una pequeña fracción no lo consigue y se refleja hacia atrás saliendo por la cara de la gota por la que había entrado y sufriendo una nueva refracción. Debido a que las paredes de la gota son curvadas, la luz sale reflejada hacia atrás formando un ángulo de 138º respecto a la luz incidente, lo que hace que el arco iris únicamente pueda ser visto cuando nos encontramos de espaldas al sol. Esta descomposición de la luz blanca fue demostrada mediante un prisma por Newton.
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No tiene siete colores. El rango de colores en el arcoíris es infinito. Si se trata de un espectro continuo en el que un color se va convirtiendo en otro, ¿por qué siempre hablamos de siete colores? El siete es un número con una fuerte superstición y misticismo asociado. Y es que al final del siglo XVII, siete eran los astros celestes conocidos, siete los metales usados en la alquimia, siete las notas musicales y siete los días de la semana, por lo que parece lógico que Newton designara siete colores para seguir la famosa ley de los siete.
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