Experimento
8
Cuando
las ondas de cualquier tipo encuentran un obstáculo, en su camino,
sufren una desviación que se conoce como difracción. La
luz tiene comportamiento de onda, en particular de onda electromagnética,
por lo que, cuando se la somete al paso de una rejilla o filtro que obstaculiza
parcialmente su paso, la luz se difracta. Cuando eso sucede se forma lo
que se conoce como “espectro”, un fenómeno que consiste
en la separación de la radiación electromagnética
en las diferentes frecuencias que componen, en este caso, la luz. Un arco
iris, es un ejemplo de la difracción de la luz blanca debido a
las gotas de lluvia que sirven como rejilla o barrera de difracción.
Otros objetos como las plumas de pájaros o los círculos
concéntricos muy juntos de un disco compacto también sirven
como rejillas que difractan la luz y la separan en sus componentes.
Con
esta actividad construirá un simple dispositivo que le ayudará
a descubrir que la luz blanca se compone de distintas frecuencias o longitudes
de onda.
Nota: Esta actividad se realiza
mejor con ayuda
de un compañero, compañera, amigo, familiar o vecino.
de un compañero, compañera, amigo, familiar o vecino.
- Disco compacto.
- Linterna con baterías.
- 1 cuadrado de cartulina negra de 10 x 10 cm.
- Unas tijeras.
- Cinta adhesiva o masking tape.
- Un lápiz con punta afilada.
- Un estuche de lápices de colores.
1.
Tome
el disco compacto y obsérvelo con cuidado a través
del estuche. Los colores que ve en la superficie del disco son producidas
por la difracción de toda la luz que incide sobre él. |
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2.
Tome
el cuadrado de cartulina y con el lápiz de color blanco marque
el contorno circular de la linterna. Recórtelo.
3.
Haga
un orificio de 0.5 cm de diámetro exactamente en el centro del
círculo de cartulina con ayuda de un lápiz con buena punta.
Recorte cualquier sobrante de cartón de manera que le quede un
círculo bien liso.
4.
Pegue
el disco de cartulina negra en el frente de la linterna. Al encenderla
debe verse un haz pequeño de luz. Vea la figura.
5.
Coloque
el disco compacto en su estuche con la cara que no tiene leyendas ni dibujos
hacia el frente.
6.
Pida a su compañero que apunte la luz de la linterna de manera que se proyecte sobre el disco compacto. Para observar el espectro de luz que se forma, debe darle la espalda a la linterna, pero sin interponerse en la trayectoria del rayo luminoso. Lo anterior resulta mejor si se trabaja a oscuras y la linterna sea la única fuente de luz presente. |
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7.
La
imagen de la linterna debe verse reflejada en el disco compacto al moverlo
lentamente de un lado a otro, de manera que la imagen quede a un lado;
en el lado opuesto se observará un arreglo de colores, se trata
del espectro de luz blanca proveniente de la linterna.
8.
Anota
todas sus observaciones en la hoja de respuestas y conteste el cuestionario
que lo lleva a concluir sobre este experimento.
1.
¿Cómo
quedó el espectro de luz sobre el disco compacto? Dibújelo
con los lápices de colores.
El
espectro tiene todos los colores y se conoce como espectro continuo.
¿Qué
colores son el más cercano y el más alejado a la imagen
de la lámpara?
¿Qué
fenómeno físico es el responsable de la formación
del espectro?
Describa
brevemente en qué consiste este fenómeno.
1.
De
acuerdo con el experimento, se puede decir que un espectro continuo se
forma a partir de:
2.
Si
tiene ocasión de reunirse con alguno de sus compañeros o
compañeras de estudio, compartan las observaciones y registros
de los espectros que obtuvieron a través de sus dispositivos. Comenten
también sobre ejemplos que hayan observado relacionados con este
fenómeno.
Uno
de los espectáculos más hermosos que nos ofrece la naturaleza
es la formación de un arco iris después de una tormenta
y de la lluvia. Este fenómeno que suele apreciarse con más
frecuencia y mayor nitidez en el campo que en la ciudad, ocurre cuando
la luz del Sol se desvía al pasar del aire al agua por medio del
fenómeno de refracción.
Isaac Newton descubrió en 1666 que la luz blanca,
al pasarla por un prisma, está
formada por todos los colores, donde la luz se refracta, es decir, se
desvía y cada color lo hace con un ángulo diferente. Investigue
en su Diccionario científico los términos difracción
y refracción de la luz. ¿En qué se relacionan estos
dos fenómenos? ¿Por qué es necesario que llueva
para que se vea un arco iris?
Debido
a la refracción la luz se dispersa y se separa en sus diferentes
colores. Las gotas de lluvia se comportan de forma similar a un prisma
y se forma un arco iris, o lo que es lo mismo, un espectro de luz en forma
de arco. Sus colores van del violeta al rojo y para poder ver un arco
iris, el Sol debe quedar a nuestra espalda y la lluvia delante de nosotros.
Cuanto más bajo en el horizonte se encuentra el Sol, más
grande será el arco.
La
luz blanca se puede descomponer en colores por efecto de una rejilla de
difracción.
Hay
distintos objetos que pueden lograr la difracción de la luz, en
este caso fueron las finas líneas impresas en un disco compacto.