Dispersión de la luz y el color de las cosas
| Sitio: | Aulas | Uruguay Educa |
| Curso: | Ciencias Físicas - 1º C.B. |
| Libro: | Dispersión de la luz y el color de las cosas |
| Imprimido por: | Invitado |
| Día: | jueves, 18 de abril de 2024, 19:42 |
1. ¿De qué color son las cosas?
Para los físicos, el color de las cosas no está en ellas. El color está en el ojo del observador y es la consecuencia de la luz que los objetos emiten o reflejan.
Por ejemplo, un tomate parece rojo cuando a nuestros ojos llega luz roja. El hecho de que percibamos luz roja o no depende del sistema de percepción (ojo - cerebro). Muchos seres vivos incluyendo a personas con defectos en la percepción del color (por ejemplo los daltónicos) no ven el rojo del tomate.
El primero en estudiar el color fue Isaac Newton. Hizo pasar un fino haz de luz del Sol por un prisma triangular de vidrio, Newton demostró así que la luz del Sol es una mezcla de todos los colores del arco iris. Al pasar a través del prisma la luz blanca se refracta, es decir se desvía porque cambia su velocidad, cada color que forma la luz blanca se desvía con un ángulo diferente, pues cada color viaja con una velocidad diferente dentro del prisma. Es por eso que la luz al emerger del prisma y proyectarse en una hoja de papel blanco se ve como una mancha de colores, a la que Newton llamó espectro.
A este fenómeno, que sucede cuando la luz atraviesa un cuerpo transparente y se separa en los colores o luces que la componen, se denomina dispersión de la luz.
El observó que este haz multicolor que emerge del prisma tiene los colores ordenados de la siguiente forma: rojo, anaranjado, amarillo, verde, azul, añil y violeta. El rojo es el que menos se desvía y el violeta es el que más se desvía de todos.
4. ¿Depende el color de la luz?
La luz solar es luz blanca, los objetos blancos iluminados con luz blanca se ven blancos y los de color se ven cada uno del color correspondiente.
Newton mostró que los colores del espectro no son una propiedad del prisma, sino de la luz blanca. Demostró que el haz de luz blanca que pasa por el prisma y que se descompone en los siete colores, al pasar por un segundo prisma vuelve a ser el haz de luz blanca. Por tanto, la luz blanca es la combinación de todas las luces de colores.
Cuando nos referimos al color de un objeto, suponemos que se encuentra iluminado por luz blanca (solar o de una lámpara común). Un objeto al ser iluminado, absorbe parte de la luz que le llega y parte la refleja. Recordemos que vemos los cuerpos no luminosos que nos rodean gracias a la reflexión de la luz que ocurre en ellos y llega a nuestros ojos.
Podemos decir que un cuerpo es rojo, porque refleja preferentemente luz roja y absorbe casi totalmente los demás colores, es decir, que a nuestros ojos únicamente llega luz roja. De igual forma, un objeto es verde si refleja la luz verde y absorbe todos los demás colores. Lo mismo sucede con los objetos que se ven amarillos, azules, etc.
Un objeto es blanco porque refleja todos los colores que recibe y no absorbe casi ninguna luz, de esa forma llega luz blanca a nuestros ojos.
Un cuerpo negro absorbe toda la luz que incide en él y no refleja ninguna luz hacia nuestros ojos.
5. ¿Por qué el cielo es azul?
La luz se dispersa cuando en el medio en el que se propaga hay partículas de materia pequeñas y más grandes, separadas unas de otras, como sucede en la atmósfera.
Las partículas de dinitrógeno y de dioxígeno, así como las demás partículas que componen la atmósfera, dispersan la luz que les llega en todas direcciones.
La capa de ozono, que se encuentra en las regiones superiores de la atmósfera, absorbe la mayor parte de los rayos ultravioleta que emite el Sol. Las partículas de la atmósfera dispersan los rayos ultravioleta restantes.
De la luz visible, formada por los siete colores del arco iris, el color que más se dispersa es el violeta, seguido en orden por el añil, el azul, el verde, el amarillo, el anaranjado y el rojo.
Aunque el color violeta se dispersa más que el añil y el azul, nuestros ojos son mucho más sensibles al azul que al violeta y al añil, de forma que vemos el cielo azul.
Si en la atmósfera hay muchas partículas de polvo u otras partículas de mayor tamaño que las de dinitrógeno y de dioxígeno, el azul del cielo se torna menos azul y toma un aspecto blanquecino.
Por otro lado luego de una lluvia fuerte, el cielo se ve de un azul más intenso, porque la lluvia arrastra partículas.
Al subir en la atmósfera, disminuye la cantidad de partículas que dispersan la luz, por lo tanto el cielo se ve más oscuro.
La presencia de la atmósfera y la dispersión de la luz que ocurre en sus partículas permite que veamos el día luminoso y la noche oscura. En la Luna donde no hay atmósfera el "cielo" se ve negro, pues no hay materia capaz de dispersar la luz.
6. ¿Por qué la puesta de sol es rojiza?
La luz de color rojo, anaranjado y amarilla, se dispersan menos en las partículas de dioxígeno y dinitrógeno de la atmósfera, por eso no se ven esos colores la mayor parte del día.
La luz de color rojo es la que menos se dispersa, eso significa que es el color de la luz que menos interactúa con la materia al atravesar la atmósfera.
Sin embargo en el amanecer y en el ocaso (atardecer), la luz del Sol tiene que recorrer una distancia mayor a través de la atmósfera que la luz al mediodía.
En el ocaso, cuando el Sol comienza a "descender en el cielo", la trayectoria de la luz en la atmósfera se hace más larga y se dispersa una menor proporción de luz azul, por tanto desde la superficie terrestre el Sol se comienza a ver poco a poco más rojo al pasar del amarillo al naranja y finalmente a un naranja rojizo en el ocaso. Esta secuencia se invierte si es el amanecer.
La gran variedad de puestas de Sol o amaneceres de debe a que la dispersión de la luz depende de las condiciones atmosféricas que cambian día a día y también con el lugar en el que estemos.
7. Créditos
Bibliografía consultada/Sitios:
- Hewitt, P. (2007). Física conceptual. México: Pearson-Addison Weasley.
- Alvarenga, B. y Máximo, A. (1997). Física general. México: Oxford University.
- Saravia, G; Segurola, B. y Szwarcfiter, M. (1998). Ciencias Físicas I. Uruguay: Textos del Sur.
Imágenes:
- ¿De qué color son las cosas?: http://www.fotonostra.com/grafico/fotos/historiacolor2.jpg
- ¿Por qué el cielo es azul?: https://s-media-cache-ak0.pinimg.com/236x/29/cd/ae/29cdae0582e4a9ebd358278343d33cc9.jpg
- ¿Por qué la puesta del sol es rojiza?: https://s-media-cache-ak0.pinimg.com/236x/ce/ca/c9/cecac97a743115d5c4ba2ad3eb1cb5c3.jpg
Videos:
- Biografía de Isaac Newton. https://www.youtube.com/watch?v=sWl464jDz2c
- ¿Cómo se producen los arcoiris? https://www.youtube.com/watch?v=xRrncWpz9sY
- La realidad de los colores de los objetos. https://www.youtube.com/watch?v=rV4VEs6baD0
Autoría del Módulo: Profesoras Anarella Gatto y Silvia Pedreira.
agatto@uruguayeduca.edu.uy
spedreira@uruguayeduca.edu.uy
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Junio de 2017.