Resumen

Probablemente la luz es el medio de mayor importancia en el planeta tierra, sirve no sólo para crear, mantener y conservar la vida, sino que también nos permite interactuar con el medio ambiente, entre las personas, con la fauna en todas sus especies, incluso el espacio. Esta interacción se lleva a cabo mediante el sentido de la vista, desplazarnos de un lugar a otro, interrelacionarnos con las demás personas, o simplemente ver el azul del cielo, una fogata consumiéndose, un arcoíris, el cual impacta por su forma de arco circular, flotando entre la tierra y el cielo, así como los colores que despliega, siendo este el ejemplo por excelencia de la descomposición de la luz blanca, etc.

Como se verá a lo largo del presente trabajo, estos eventos han hecho que numerosos estudiosos le hayan dedicado parte de su tiempo a tratar de descifrar a los mismos como es el caso de Isaac Newton.

Durante el desarrollo de mi trabajo, se va a poder observar que los diferentes colores de luces se mueven a diferentes velocidades, siendo la luz de color rojo la que más rápido se desplaza y, la luz de color violeta la que con mayor lentitud se traslada.

Pregunta de Investigación

Planteamiento del Problema

La luz blanca es el único tipo de luz que tiene esa capacidad de descomponerse y con ello mostrar sus colores al pasar por un cuerpo transparente incoloro, o lo que hace la luz blanca es dispersar los colores con lo que se compone atendiendo a la longitud de onda con la que cada color se mueve en el espacio.

Esto es, qué características tiene la luz blanca que hace que de ella se desprenden diversos colores, o bien, en realidad lo que conocemos como luz blanca, es la convergencia de todos colores que inciden entre sí para formar la luz blanca.

Antecedentes

Existen muchas fuentes de luz, desde las que se manifiestan de forma natural o por medios físicos, hasta las que son provocadas por reacciones químicas. La fuente de luz natural más antigua, que afecta de una u otra forma a los seres vivos y las plantas, es el Sol. Le sigue el fuego, producido por reacciones químicas que tienen lugar durante la combustión.

El fuego fue el primer elemento, independientemente del Sol, que utilizaron nuestros antepasados más remotos para alumbrarse y, sobre todo, para calentarse durante los crudos inviernos, así como para cocer los alimentos. Incluso hoy en día el fuego se continúa utilizando en muchos lugares del mundo subdesarrollado de la misma forma que se ha venido haciendo desde tiempos inmemoriales.

Durante miles de años el Sol y el fuego fueron los únicos elementos que utilizó el hombre para alumbrarse, hasta que a finales del siglo diecinueve Thomas A. Edison desarrolló y comercializó en los Estados Unidos de Norteamérica, la bombilla eléctrica incandescente como fuente de luz artificial. A partir de ese momento histórico se comenzaron a crear otras fuentes artificiales de iluminación, como las potentes lámparas de arco de carbón, las lámparas fluorescentes, halógenas, de mercurio, de arco de sodio, metal halide (halogenuro metálico), etc.

Entre otras fuentes de luz artificial, se encuentra también el rayo láser, que aunque no se utiliza en alumbrado su haz de luz coherente y de alta energía se emplea ampliamente en diferentes dispositivos científicos y técnicos, incluyendo equipos electrodomésticos como los de sonido y vídeo.

En el mundo animal existen algunas especies, sobre todo marinas, que emiten luz mediante reacciones químicas que se producen en su propio cuerpo. A ese fenómeno se le llama “bioluminiscencia” y se manifiesta mayormente en algunos microorganismos denominados dinoflagelados, que habitan en el mar y en especies mucho mayores que viven en grandes profundidades, también marinas. Entre los contados casos de animales que se pueden encontrar en tierra firme y produzcan luz se encuentra, por ejemplo, la luciérnaga.

En 1666, Isaac Newton llevó a cabo el siguiente experimento. En su habitación a oscuras, hizo que un rayo de luz blanca del Sol pasara a través de un pequeño hueco en una de las ventanas cubiertas y luego hizo pasar este rayo de luz a través de un pedazo de vidrio con forma de prisma.

Newton observó que a la salida del prisma se obtenía un rayo de luz más ancho, el cual contenía todos los colores, con una distribución similar a la que se observa en un arco iris. En la actualidad, a esta banda multicolor se le conoce como espectro de color. Nuestros ojos pueden distinguir, sin mucho esfuerzo, siete diferentes colores. Newton también notó que dichos colores siempre aparecían en el mismo orden; por ejemplo, yendo de arriba hacia abajo: primero rojo, luego naranja, amarillo, verde, azul, azul marino (índigo) y finalmente violeta.

Al refractar esta luz hacia la pared se produjo la conocida imagen a la que llamó spectrum.

Se denomina espectro visible a la región del espectro electromagnético que el ojo humano es capaz de percibir. A la radiación electromagnética en este rango de longitudes de onda se le llama luz visible o simplemente luz. No hay límites exactos en el espectro visible; un típico ojo humano responderá a longitudes de onda desde 400 a 700 nm aunque algunas personas pueden ser capaces de percibir longitudes de onda desde 380 a 780 nm .

La Real Academia de la Lengua Española define al nanómetro como: De nano- y ‒́metro. 1. m. Medida de longitud que equivale a la milmillonésima (10−9) parte del metro. (Símb. nm) .

Objetivo

Dejar perfectamente delimitado que sólo la luz blanca tiene esa propiedad de descomposición ya que comparada con otro tipo o color de luz, está no sufre ese cambio, por ejemplo la luz láser, ya que este tipo de luz es una luz coherente que no permite esa descomposición, en consecuencia no se dispersa en más colores, como sucede con la luz blanca.

Justificación

Me interese por este tema de la descomposición de la luz, porque me gustaría saber cómo se ve la luz blanca cuando pasa a través de un objeto transparente, saber ¿Por qué esa luz blanca cambia y se observan los colores rojo, naranja, amarillo, verde, azul y violeta?, por lo que me puse a investigar, lo qué encontré fue que cuando un rayo de luz blanca atraviesa un medio transparente, está, la luz, se dispersa, mostrando a la salida de éste los respectivos colores que la constituyen. Entonces investigare a que se debe este cambio de la luz blanca.

Además, de que quiero entender porque las diferentes tonalidades de luz se muestran al atravesar la luz blanca un objeto transparente, y me pregunto ¿la luz es blanca o es la composición de los colores que observamos?.

Hipótesis

Sí, la luz blanca pasa por el medio transparente, entonces esté constituye hasta cierto punto un obstáculo para la luz, lo que hará será “detenerla”, y el resultado probablemente sea que lo que conocemos como luz blanca, en realidad es la convergencia de los colores rojo, naranja, amarillo, verde, azul y violeta, las cuales en su conjunto forman la luz blanca.

O planteando un experimento diferente igual formulado por Isaac Newton, en particular el disco de Newton, mismo que se basa en un círculo pintado con los colores en los que se descompone la luz blanca rojo, naranja, amarillo, verde, azul, índigo y violeta, al hacerlo girar posiblemente obtengamos el efecto contrario, el cual es, lograr que estos colores se fusionen y formen una tonalidad blanca.

Método (materiales y procedimiento)

Para desarrollar la presente investigación, se va a ocupar lo siguiente:

1. Una fuente de luz blanca (lámpara).
2. Dos prismas triangulares.
3. Una pared o superficie blanca.

Al tratarse de un experimento que tiene como principal elemento la luz blanca, se va a utilizar una caja para aislar la luz y poder llevar a cabo el experimento.

Una vez que se encuentre aislada la luz blanca, se va a colocar la fuente de luz blanca, dirigiendo su haz de luz hacía uno de los prismas, buscando que el prisma sirva como freno a la luz blanca y podamos vislumbrar el efecto que se produce al interactuar la luz blanca, con el prisma, aislados por la caja.

Se buscara acreditar lo postulado por Isaac Newton, esto es, demostrar que la luz blanca se compone de diversas tonalidades de luz.

Galería Método

Resultados

Resultado al Paso 1.

Una vez realizado el experimento, obtuvimos que efectivamente la luz blanca disperso los colores rojo, naranja, amarillo, verde, azul, azul marino (índigo) y finalmente violeta, lo que nos indica que evidentemente, lo que conocemos como luz blanca, es la convergencia de los colores citados y que lo que hace el cuerpo transparente incoloro (prisma), es “contener – frenar” la velocidad de las coloraciones en las que se compone la luz blanca, y como las diversas coloraciones de luz viajan a velocidades diferentes, es que se pueden apreciar las disonantes tonalidades de la luz.

Resultado al Paso 2.

Como se había mencionado en el método a utilizar, se colocó un segundo prisma inmediatamente después del primero tratando de conseguir el efecto contrario, es decir, lograr que las diversas tonalidades de luz converjan en el cuerpo incoloro transparente (prisma), objetivo que fue conseguido y que corrobora lo postulado por Isaac Newton.

RESULTADO

Como se mencionó a efecto de hacer más interactivo mi experimento, se llevó a cabo un segundo mini experimento.

Tal y como lo postulo Isaac Newton, al plasmar en un círculo los colores en que se descompone la luz blanca (rojo, naranja, amarillo, verde, azul, índigo y violeta), y hacer que este círculo gire, al mezclarse todos los colores debido a la velocidad a la que gira, se combinan todos formando la luz blanca.

Galería Resultados

Discusión

Conclusiones

Una vez que se realizó el experimento, arribamos a la conclusión de que aquello que conocemos como luz blanca, es una composición de rayos de diferentes colores, cada uno de ellos, se desplaza a diferentes velocidades, longitudes de onda y usan diferentes cantidades de energía, es decir, tenemos que efectivamente la luz blanca, en realidad es la convergencia de las diferentes tonalidades de luz a saber: rojo, naranja, amarillo, verde, azul, índigo y violeta, los cuales se desplazan a diferentes velocidades con su propia longitud de onda, frecuencia y cantidad de energía y que al converger forman a la luz blanca.

Hecho que fue corroborado de forma contraria al hacer realizar el disco de Newton, se dice que fue de forma “contraria”, ya que fueron los colores plasmados en el círculo, los que formaron una tonalidad blanca, esto debido a la velocidad con la que gira el disco de newton.

Bibliografía

Barrientos García, BERNARDINO, (2007), EXPERIMENTOS SIMPLES PARA ENTENDER UNA TIERRA COMPLICADA, MÉXICO: Centro de Geociencias, Universidad Nacional Autónoma de México.

http://www.asifunciona.com/fisica/af_luz/af_luz_1.htm

http://www.ejournal.unam.mx/cns/no70/CNS07003.pdf

http://a95n19a03mrg.blogspot.mx/2014/09/luz-y-color.html

http://blogs.fad.unam.mx/asignatura/elva_hernandez/wpcontent/uploads/2013/08/teoria-de-los-colores-luz-y-tipos-de-luz-e.pdf

http://dle.rae.es/?id=QEKL28k

Summary

Research Question

Problem approach

Background

Objective

Justification

Hypothesis

Method (materials and procedure)

Method Gallery

Results

Results Gallery

Discussion

Conclusions

Bibliography