Coronas

Si hay nubes finas compuestas de gotas de agua o cristales de hielo de tamaño casi uniforme, se puede ver algunas veces alrededor del Sol o de la Luna, un círculo de luz muy diferente del halo de 22º. Este círculo es más pequeño, del orden de 10º, y está causado por la diffracción de la luz por las partículas pequeñas. A menudo, su apariencia es la de círculos alternativos de color azul verde y rojo. La difracción por esta pequeña barrera opaca, muestra el mismo patrón que el de una abertura del mismo tamaño y forma, en una pantalla que fuera opaca (Principio de Babinet).

La imagen de la corona de la Luna de arriba, fue tomada el 19 de marzo de 2005, una noche en la que delgadas nubes se movían rápidamente por el cielo. Los colores son sutiles, pero se puede ver en la corona un tinte azul, cerca de la Luna y un enrojecimiento mas alejado. Esto indica difracción por pequeñas gotas de agua. La luz azul de longitud de onda más corta, produce máximos de difracción más cerca del Sol.

Corona por Gafas Empañadas
¿Que Tamaño de Gotas de Lluvia, puede Difractar la Luz a 22º?
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Glorias

Un ejemplo de gloria lo constituye una banda de arcoíris alrededor de la sombra que proyecta un avión sobre una nube. Cuanto mas distante esté la nube, mas pequeña será la sombra del avión, pero siempre que las gotas de agua sean del mismo tamaño, la gloria será del mismo tamaño angular.

Es un fenómeno de difracción, donde las gotas de agua mas pequeñas, producen glorias mas grandes. La naturaleza de la difracción es similar a la difracción por abertura, pero es difracción por gotas de agua en las nubes. Un pequeño dispersor circular opaco, produce un patrón de difracción como el de una abertura del mismo tamaño. Se cree que el mecanismo que controla la intensidad de la luz dispersada que vuelve al observador es la dispersión de Mie. Sin embargo, el modelado matemático de los datos es bastante complejo.

Esta foto de una gloria fué tomada por Frank Starmer y se usa con permiso con todos los derechos resevados a Frank. Es notable que se vea la difracción de segundo orden, y un toque de la de tercer orden.

Gloria sobre Nube Cercana
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Gloria sobre Nube Cercana

Esta gloria fué observada en un acercamiento a la ciudad de Anchorage, a través de nubes que unas veces estaban cercas y otras distantes. En este momento, la sombra del avión es mas grande que la gloria, pero a medida que se distanciaron las nubes, la sombra se hizo mas pequeña, mientras que la gloria permanecía con el mismo tamaño. Dentro de la gloria se puede apreciar una notable sombra del avión.

Ejemplos de Glorias en Nubes Cercanas y Distantes
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Nubes Iridiscentes

A menudo es dificil de ver la corona alrededor del Sol porque está cerca de este y enmascarada por su intenso brillo. Cuando ocurre el mismo efecto de difracción, en nubes a cierta distancia del Sol, que están formadas por pequeñas gotas de agua uniformes, se pueden ver bandas coloreadas o "iridiscentes".

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Aureola de Santo

La aureola de santo o "luz sagrada" es como la gloria, excepto que se ve como un resplandor blanco alrededor de la sombra de la cabeza, proyectada sobre la niebla o neblina. A veces también se puede ver alrededor de la sombra del cuerpo sobre una superficie rugosa o polvorienta (en este caso se llama "aureola de santo seca"). El área inmediatamente alrededor de la sombra de la cabeza se puede ver ligeramente iluminada por la incidencia de la luz "frontal" sobre pequeñas partículas, mientras que a distancias de la sombra de la cabeza ligeramente mayores, se ve oscuro porque se empieza a ver las sombras de las pequeñas partículas que están siendo iluminadas a mayores ángulos de incidencia. Por retrorreflexión de la luz enfocada por pequeñas gotas de rocío, se puede producir aureola de santo de rocío, aunque esta luz de las gotas de agua de mas alla de la sombra de la cabeza, no lleguen a los ojos.

A raíz de la discusión de Lynch y Livingston sobre un exámen mas minucioso de la aureola de santo de rocío, las pequeñas gotas de rocío actúan como lentes esencialmente esféricas, enfocando la luz a una distancia de alrededor de 0,7 veces el radio de la gota. Si esa luz concentrada golpea contra una hoja o una brizna de hierba, parte de ella se retrorrefleja a través de la gota, retrocediendo hasta nuestros ojos. La retrorreflexión produce la apariencia de un resplandor difuso brillante alrededor de la cabeza del observador. Se extiende unos pocos grados por el hecho de que las "lentes" de las gotas, tienen gran cantidad de aberración y no envian su luz hacia atrás a exactamente 180°.

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Referencia
Lynch and Livingston
Sec 4.12
 
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Espectro de Brocken

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