¿Por qué el arco iris es más brillante a través de un cristal polarizado?

Question

Estaba fuera, con una llovizna muy ligera y el sol a mis espaldas. Vi un arco iris. Sé por qué se producen, pero...

Llevaba gafas de sol polarizadas. Como experimento, giré las gafas 90 grados. El arco iris se hizo más brillante.

En parte me lo esperaba, ya que el arco iris es muy direccional.

Lo que no esperaba es que mi ojo desnudo (sin gafas de sol) viera un arco iris más tenue que el ojo que mira a través del cristal oscuro polarizado. Esperaba que fuera más o menos igual.

Además, a través de las gafas de sol, los colores eran más vivos.

¿Cuáles son las razones? No creía que la luz refractada pudiera estar tan polarizada.

Answer 1

El arco iris no se hizo más brillante a través de las gafas de sol polarizadas (PS). Más bien, las PS aumentaron el contraste entre el arco iris y la luz de fondo del cielo: Las PS disminuyeron el brillo del cielo, mientras que el efecto sobre el arco iris, si lo hubo, fue mucho menor. Mientras que los ojos se han ajustado al nivel absoluto de brillo, el brillo relativo del arco iris (es decir, el contraste) aumentó.

La razón por la que los colores parecen más vibrantes a través del PS es la misma: mayor contraste.

Y, por si acaso, la razón por la que los PS mejoran el contraste se describe detalladamente en la sección "Polarización del cielo y fotografía" de el artículo de Wikipedia sobre polarización .

Answer 2

Un poco largo para un comentario:

Si consideramos un "arco" corto del arco iris, toda la luz que contribuye al arco iris (a diferencia de la luz de fondo) probablemente tendería a polarizarse en la misma dirección.

Esto se debe a que la "luz del arco iris" fue primero refractada cuando entra en una gota de agua a través de la semiesfera "frontal" de la superficie de la gota, entonces reflejada en la "parte posterior" de la superficie de la gota, y finalmente refractada de nuevo al salir de la gota de nuevo a través de la superficie "frontal". La geometría será casi la misma para todas las gotas dentro de este arco corto del arco iris.

Esta secuencia de refracción-reflexión-refracción favorecerá algunas direcciones de polarización, como ya he dicho.

Sospecho que ésta es la razón por la que, al girar correctamente las gafas de sol para que coincidan con esta dirección de polarización, el arco iris será más nítido: la luz de fondo del cielo diurno (que tiende a eclipsar el arco iris) se atenuará mucho más que el propio arco iris.

Tal vez la luz del día procedente del cielo casi opuesto al sol también esté polarizada (haya o no arco iris). ¿Ha visto este efecto cerca del "punto superior" del arco iris, donde el arco iris es casi "horizontal", o más cerca de una o ambas "patas" del arco iris, donde el arco es más "vertical"?

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Después de buscar en Google, encontré un vídeo de YouTube que muestra lo genial que es este efecto .