Dispersión cromática de la luz / Caso experimental

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En primer lugar mi saludo respetuoso para toda la comunidad académica y científica de hive.blog, en esta oportunidad analizaremos el fenómeno de la dispersión cromática de la luz, realizando una pequeña pero significativa experiencia práctica que nos permitirá observar la descomposición de un haz de luz solar.

Introducción

Cuando se trasladan los rayos de luz emitidos por el Sol hacia nuestra corteza terrestre, es decir, durante el proceso de propagación, podemos encontrarnos con muchos fenómenos intrínsecos a dicha propagación, entre ellos el de la dispersión cromática, o más preciso el de la descomposición de la luz blanca o solar, para ello debemos resaltar que primero debe originarse el fenómeno de la refracción y reflexión.

En relación a la refracción, en anteriores artículos ya nos hemos referidos a este impresionante y maravilloso fenómeno, en primer lugar en la serie temática de óptica geométrica y luego en las experiencias prácticas desarrolladas como complemento a dicha serie temática, [1] y [2], en donde, pudimos ser testigos fidedignos de la desviación de los rayos de luz emitido por un determinado objeto o cuerpo de nuestro entorno.

Ya pudimos expresar que el índice de refracción es la relación o cociente entre la constante universal de la velocidad de la luz en el vacío y la velocidad de la luz en un determinado medio material, esta relación nos permite saber que tanto se pueden doblar ciertos rayos luminosos al pasar de un medio material a otro, esta acción es la que origina la descomposición de la luz blanca o solar, cuando esta atraviesa ciertos materiales transparente (de cristales por ejemplo), como lentes, o prisma.

En esta oportunidad, mediante una sencilla experiencia práctica realizaremos nuestro propio sistema óptico particular, y este, puede desarrollar una acción parecida a la realizada por un prisma, logrando de esta manera la dispersión cromática o descomposición de un haz de luz de nuestro astro central el Sol, y demostraremos que la luz solar está compuesta por varios, y que este fenómeno es posible visualizarlo debido a que cada color posee distinta longitud de onda al refractarse por ciertos materiales (como el cristal).

Dispersión cromática de la luz

La dispersión cromática, no es más que la descomposición de la luz visible o blanca en todos sus colores componentes, este fenómeno esta intrínsecamente relacionado al fenómeno de la refracción de los rayos luminosos emitidos por determinada fuente emisora, actualmente sabemos que determinado material transparente (cristal, agua) refracta de manera diferente a cada color, esto hace que cada color posea longitudes de ondas distintas.

En nuestra experiencia práctica, nuestro objetivo principal es demostrar que la luz blanca o visible la podemos descomponer en varios colores, demostrando de esta manera el fenómeno de la dispersión cromática antes descrita, tal y como ocurre con la formación de un arco iris, es decir, realizaremos nuestro propio espectro de colores, pero ahora pasemos a la descripción de nuestro pequeño experimento casero.

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En nuestra experiencia práctica pudimos notar que la luz blanca o visible se encuentra constituida por luces de varios colores, esto se originó por el fenómeno de la refracción, debido a que los rayos de luz al pasar o atravesar algunos materiales transparentes con cierto ángulo de inclinación ocurrirá un cambio en la velocidad y en consecuencia en la dirección de cada una de las luces, por lo que unas se extenderán más que otras, esto hace que se determinen para las mismas longitudes de ondas diferentes como ya se ha expresado.

Podemos decir que lo que hicimos fue construir un tipo de prisma de agua, y al acompañarlo con un espejo nos permitió que esta dispersión cromática de la luz se reflejara fuera de nuestro recipiente y llegar hasta la pantalla receptora que en este caso era una hoja de papel, este es el mismo fenómeno que observamos con la formación de los arco iris, el cual es considerado como un efecto óptico ya que se proyecta directamente en nuestros ojos.

En la dispersión o descomposición de la luz, podemos observar colores generalmente como el rojo, amarillo, verde, azul, celeste y violeta. Un significativo ejemplo de dispersión de la luz solar la observamos en nuestra experiencia práctica, recordando de esta manera al gran Sir Isaac Newton quien en 1666 inicio con sus primeros estudios relacionados sobre los colores, y esto lo realizó al hacer pasar un rayo de luz solar por un prisma.

Conclusión

Cuando los rayos luminosos se propagan desde cualquier fuente emisora de luz hacia un determinado receptor, puede desarrollar una series de fenómenos, en donde, resaltan el de la reflexión, refracción y dispersión, este último analizado en esta oportunidad a través de una pequeña pero significativa experiencia práctica, donde logramos realizar nuestro propio espectro de colores.

Importante resaltar el fenómeno de refracción y reflexión vinculado en este experimento para poder demostrar el maravilloso fenómeno de la dispersión cromática o descomposición de la luz solar, en muchas ocasiones podemos leer sobre estos fenómenos pero lo importante es vivir nuestra propia experiencia en casa, educando a nuestros hijos y con ello resaltar la importancia de los estudios realizados por grandes personajes a través de toda nuestra historia.

A lo mejor muchos no puedan contar con un prisma de cristal para lograr descomponer la luz visible o blanca en su casa, pero es posible que puedan realizar este sencilla práctica que a la final el resultado es el mismo, es decir, observar los colores componentes de nuestra luz solar, demostrando con ello que nuestros sistemas ópticos naturales (ojos) los perciben de manera distintas debido a que los mismos se refractan de forma diferentes, por lo que sus longitudes de ondas no son iguales, logrando con este artículo seguir profundizando sobre el conocimiento de la luz y lo que dicho fenómeno representa en nuestras vidas.

Hasta otra oportunidad mis apreciados lectores.

Nota: Algunas de las imágenes fueron elaboradas usando la aplicación de Power Point, las imágenes de nuestra experiencia práctica fueron tomadas con un teléfono ZTE y el gif animado fue elaborado con la aplicación de PhotoScape.

Referencias Bibliográficas consultadas y recomendadas

[1]La luz y los colores.

[2]La luz - Óptica física.

[3]Física de la luz.



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