1/1/2025 - 31/12/2026
En el presente proyecto se propone abordar el estudio, en forma individual, de distintos fenómenos ópticos que ocurren en la atmósfera terrestre, en particular, espejismos superiores y arcoíris. Todos ellos son manifestaciones del paso de la radiación solar por la materia que compone la envoltura gaseosa de la Tierra en situaciones meteorológicas muy específicas, diferentes entre sí, y posiciones del observador también particulares. Para los espejismos superiores pretendemos encontrar una expresión matemática sencilla, analítica siempre que sea posible, que describa las trayectorias de los rayos de luz a través de la atmósfera y que, a su vez, permita analizar las condiciones atmosféricas particulares que deben darse para que cada uno de sus diferentes tipos sea observado. Siguiendo la metodología desarrollada en un proyecto precedente, resolveremos las relaciones físico-matemáticas que en cada caso surjan de la aplicación del principio extremal de Fermat en el marco de la óptica geométrica y de las ecuaciones correspondientes al flujo de energía en las capas de atmósfera involucradas en el fenómeno. Para el caso de los arcoíris, la metodología será levemente diferente, ya que, más que la trayectoria de los rayos de luz en la atmósfera, nos interesa el camino seguido dentro de las gotas de lluvia suspendidas en ella. Además, lo que resulta esencial para este fenómeno es el análisis de la intensidad de la luz a la salida de las gotas en función de la longitud de onda, por lo que será necesario tener en cuenta la dependencia con ella del índice de refracción del agua. El objetivo principal del trabajo es entonces describir cada fenómeno óptico particular en detalle, e inferir cotas tanto a los distintos parámetros geométricos involucrados, en particular la posición relativa fuente-observador, como a las variables meteorológicas que caracterizan la atmósfera (temperatura, precipitación, etc.) en el momento de ocurrencia del mismo. Complementariamente, se explorará la potencialidad de las expresiones obtenidas para inferir condiciones atmosféricas a partir de la observación de un fenómeno óptico particular. Los resultados obtenidos en el marco de este proyecto contribuirán a un conocimiento más profundo de nuestra atmósfera y del comportamiento de la luz en su paso a través de ella, surgido particularmente del trabajo interdisciplinario entre investigadores involucrados en diferentes disciplinas (física, astronomía, geofísica y meteorología).