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1 / 18 14 experimentos en dos mesas El banco óptico tiene un prisma, tres lámparas de colores junto a una tarjeta de tintas, una gota de agua suspendida y un par de filtros polarizadores. Otras diez estaciones esperan en la segunda mesa, a la derecha. La barra bajo la imagen salta a cada una.
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Guía Piezas Controles
01 14 experimentos en dos mesas El banco óptico tiene un prisma, tres lámparas de colores junto a una tarjeta de tintas, una gota de agua suspendida y un par de filtros polarizadores. Otras diez estaciones esperan en la segunda mesa, a la derecha. La barra bajo la imagen salta a cada una.
02 La luz blanca se descompone en el vidrio El vidrio frena la luz violeta un poco más que la roja, así que el violeta se desvía más en cada cara. Con este ángulo el prisma desvía la luz de 400 nm 39,9° y la de 700 nm 38,3°. En la pantalla los colores se abren unos 18 mm.
03 Girar el prisma Arrastra el ángulo del prisma en Controles. La desviación total es mínima cerca de 49,4°, donde el espectro se mueve menos. Cerca de 31° el abanico se ensancha hasta unos 5°, y por debajo de 30° el extremo violeta ya no puede salir por la segunda cara.
04 Tres lámparas hacen blanco El rojo y el verde se solapan como amarillo, el verde y el azul como cian, el rojo y el azul como magenta. Donde se juntan los tres, el tablero se ve blanco. Apaga una lámpara y su color desaparece de todos los solapamientos.
05 Las tintas funcionan al revés Una tinta no suma luz. Absorbe parte de la que cae sobre ella, así que dos tintas quitan más que una. El cian y el amarillo dejan verde, y las tres juntas dejan muy poca luz, casi negro.
06 Un solo rayo dentro de una gota de lluvia El rayo se desvía al entrar, se refleja en el fondo de la gota y se desvía de nuevo al salir. El rojo y el violeta siguen caminos algo distintos. Prueba otras alturas del rayo: el ángulo de regreso hacia el sol cambia con cada una.
07 Por qué el arco está a 42° Envía muchos rayos a la vez. El ángulo de salida sube, se detiene cerca de 42,4° para el rojo y 40,6° para el violeta, y luego baja. Los rayos se acumulan en ese punto de giro, y ese borde brillante es el arcoíris.
08 Dos filtros y la ley de Malus El primer filtro deja pasar cerca de la mitad de la luz de la lámpara. El segundo deja pasar el cos² del ángulo entre ellos: 50 % a 45°, nada a 90°. Activa el tercer filtro para ver que los filtros cruzados vuelven a dejar pasar luz.
09 Los filtros quitan luz Cada filtro deja pasar cerca de dos tercios del espectro: el cian detiene el rojo, el magenta detiene el verde y el amarillo detiene el azul. Donde se solapan los tres, casi no pasa nada.
10 Una red envía cada color a su propio ángulo Las líneas están separadas 1,67 µm. La luz verde de 532 nm sale en el primer orden a 18,6° y en el segundo a 39,7°. Las longitudes de onda mayores se desvían más.
11 El color de la película de jabón viene de su grosor La luz reflejada en el fondo de la película recorre 2nd más, aquí 1197 nm en el centro. Los colores que vuelven con fuerza dependen de cómo se compare ese camino con cada longitud de onda.
12 Las partículas pequeñas dispersan el azul En el depósito, la luz de 450 nm se dispersa 5,9 veces más que la de 700 nm. El lado del depósito brilla en azul, y la luz que llega al extremo opuesto se vuelve amarilla y naranja.
13 El ultravioleta hace brillar algunas cosas La lámpara emite ultravioleta de 365 nm. Cada muestra lo absorbe y emite luz visible de mayor longitud de onda, desde unos 425 nm en la fluorita hasta 615 nm en la calcita.
14 Las lámparas más calientes se ven más azules A 2700 K un filamento da la mayor parte de su luz a 1,07 µm, en el infrarrojo, y se ve blanco anaranjado. Cerca de 6500 K la luz se parece a la del día.
15 Cada gas tiene sus propias líneas El sodio concentra casi toda su luz visible en dos líneas a 589,0 y 589,6 nm. El hidrógeno, el helio, el neón y el mercurio dan cada uno un patrón distinto, y la luz solar muestra líneas oscuras en su lugar.
16 Tres tipos de cono A 580 nm los conos L responden a pleno, los M al 76 % y los S casi nada. El cerebro lee esa mezcla como amarillo.
17 Ver con dos tipos de cono En la visión deután faltan los conos M. Los puntos naranjas y oliva de la lámina se ven entonces parecidos, y el 5 cuesta encontrarlo.
18 Color a partir de capas Seis pares de capas de quitina y aire reflejan el 99 % de la luz de 458 nm de frente. Gira el ángulo de visión y el máximo se desplaza hacia longitudes de onda más cortas.
Mesa óptica Superficie de acero con orificios roscados cada 25 mm. Los soportes están atornillados para que los haces sigan donde se apuntaron. Lámpara de luz blanca Envía un haz estrecho a través de una rendija. El haz lleva todas las longitudes de onda visibles a la vez. Prisma de vidrio Un prisma de 60° de vidrio BK7. Su índice baja de 1,5308 a 400 nm hasta 1,5131 a 700 nm. Plato giratorio Disco graduado bajo el prisma. Al girarlo cambia el ángulo con el que el haz llega a la primera cara. Pantalla Tablero mate a 66 cm del prisma. Cada longitud de onda cae en él como una línea vertical distinta. Lámparas roja, verde y azul Tres lámparas apuntadas a un mismo tablero oscuro. Donde sus círculos se solapan, la luz se suma. Tablero de mezcla Un tablero oscuro muestra solo la luz que cae sobre él. Aquí el rojo y el verde juntos se ven amarillos. Tarjeta de tintas Tintas cian, magenta y amarilla sobre papel. Cada tinta quita parte de la luz, así que los solapamientos se oscurecen. Gota de agua Una gota de lluvia modelo. La luz entra, se refleja una vez en el fondo y sale desviada unos 138°. Primer filtro polarizador Deja pasar la luz que vibra a lo largo de su eje marcado. Atraviesa cerca de la mitad de la luz de la lámpara. Segundo filtro polarizador Gira sobre un dial graduado. La luz que deja pasar sigue el cos² del ángulo entre los dos ejes. Pantalla del medidor de luz Muestra cuánta luz queda después de los filtros. La cifra exacta está en la lectura. Caja de luz con filtros Una caja de luz blanca con láminas de filtro cian, magenta y amarilla delante. Donde los filtros se solapan, cada uno quita su parte del espectro. Láser Un haz de una sola longitud de onda entre 380 y 780 nm, o luz blanca cuando Luz blanca está activada. Red de difracción Una placa rayada con líneas finas y paralelas, de 100 a 1500 por mm. Cada orden sale en el ángulo donde d sen θ = mλ. Película de jabón Una película de agua jabonosa (n = 1,33) en un aro de alambre. El agua escurre hacia abajo, así que la película es más delgada arriba que abajo. Depósito de agua con leche Un depósito de vidrio de 56 cm con un poco de leche en el agua. Las partículas diminutas dispersan la luz azul fuera del haz. Lámpara UV Un tubo de luz negra que emite ultravioleta a 365 nm, que el ojo apenas ve. Muestras que brillan De izquierda a derecha: marcador fluorescente, agua tónica, fluorita, willemita, calcita, papel blanco y una estrella que brilla en la oscuridad. Lámpara de cuerpo negro Una lámpara cuyo filamento se puede ajustar de 1000 a 10 000 K. La tarjeta de al lado muestra seis muestras pintadas bajo su luz. Tubo de descarga Un tubo de vidrio con gas a baja presión que se ilumina con alto voltaje. Cada gas da su propio conjunto de líneas. Espectroscopio Abre la luz del tubo en un espectro. El panel de al lado muestra lo que verías en el ocular. Panel de respuesta de los conos Las curvas de los conos L, M y S con una línea en la longitud de onda elegida, y tres barras que indican con qué fuerza responde cada tipo. Panel de visión del color Una lámina de puntos con un 5 oculto, dos muestras A y B y una fila de tonos, todo redibujado como lo ve la visión elegida. Ala de Morpho Una mariposa Morpho modelo. Su azul viene de pilas de capas de quitina y aire, así que el color cambia con el ángulo de visión.
