Emilio
Ideas, artefactos y cosas para construir

Taller de ciencia y tecnología, sesión 4 en el Museo de la Ciudad

Objetivo de la sesión: Que los participantes comprendan la naturaleza de la luz visible y de la existencia de colores por arriba y debajo del espectro.

Construimos: Espectroscopio con una caja de cerillos.

Personajes: Isaac Newton, Joseph von Fraunhofer

La sesión pasada construimos un microscopio y además conversamos acerca de la naturaleza de la luz. Dejamos para esta sesión 4 una explicación más detallada acerca de la luz. Reflexionando con los participantes acerca de la composición o los colores que se ven en el arcoiris llegamos a preguntarnos ¿existen más colores que esos?. La respuesta es que en efecto hay más "colores" cuya percepción a nuestros ojos es nula, así que realizamos el siguiente experimento que te invito a realizar:

Experimento:

Necesitas algún control remoto que tengas a la mano, por ejemplo puede ser el control remoto de la televisión, del aire acondicionado, pero debes observa que la parte del control que apuntas hacia el aparato que deseas controlar, no esté con un plástico negro, sino que se puede alcanzar a ver como un "foquito" o lámpara led parecido al siguiente control:

Si tu control es de este tipo podrás realizar el experimento.

Ahora bien, apunta este led a alguno de tus ojos y oprime cualquier botón del control, cuando oprimes el control ese led emite luz que a simple vista no podrás observar. Ahora aquí viene la parte "emocionante", saca tu teléfono celular con cámara y haz como si fueras a tomarle foto al foquito, ahora oprime el control y verás que ahora sí cada que oprimes cualquier botón aparece una luz.

Los controles remotos que se utilizan en nuestra televisión regularmente utilizan las "luces infrarojas" de allí que se llamen Control Remoto Infrarojo. Nuestros ojos no están adaptados para ver estos colores, pero las cámaras que tenemos sí, además al desplegar esa información en la pantalla lo hacen con los colores que sí podemos ver, es por llamarlo de alguna manera un Traductor de luz infraroja a "normal".

Así que si pudieramos observar los colores que vemos nos daríamos cuenta que por abajo de los colores rojos hay más colores (infra rojos) y por encima del color violeta también hay más colores (ultra violetas, los famosos Rayos UV).

Aquí un esquema:

La "franja" o espectro de luz que sí podemos ver, como se aprecia en el esquema es muy estrecho, fuera de estos márgenes o espectro hay más "cosas" ocurriendo y que no podemos observar pero existen, es gracias a la Ciencia y la producción de artefactos tecnológicos que podemos ampliar estos límites impuestos por la naturaleza.

¿Cómo sabemos que gases tienen otros planetas si nunca hemos ido?

Una de las aplicaciones de este descubrimiento de la luz comenzó con el científico Jospeh  von Fraunhofer quién al estar experimentando con el prisma de Newton se pudo percatar que si la luz provenía de una vela las franjas entre los colores eran diferentes (más anchas o reducidas quizá) que cuando por el primas ingresaba la luz del sol. Así que sospechó, con razón, que las franjas se vuelven más anchas o estrechas dependiendo qué "cosa" está emitiendo la luz, es decir que cada "cosa" tiene su huella digital al reflejar o emitir luz. Así que ¿si la luz atraviesa un gas cambiaría el ancho de su espectro? la respuesta es que en efecto eso ocurré, así que los científicos se les ocurrió colocar el prisma que pasara por él no la luz del sol sino, por ejemplo, la luz que emite el planeta Marte o Júpiter, así los científicos pudieron "ver" qué planetas tienen oxígeno o hidrógeno. Aquí una breve explicación de las franjas o espectro que vemos de la luz solar:

En honor a su descubridor estas "franjas" o líneas se les llama Líneas de Fraunhofer.

Espectroscopio con caja de cerillos

Ahora sí, una vez que comprendimos un poco sobre el mundo de la luz pasamos a la construcción de un sencillo espectroscopio que ayudará a los participantes del taller a realizar experimentos en la casa o escuela al observar o buscar distintas fuentes de luz para producir sus espectros o líneas de Fraunhofer: Con una caja de fosforos (que es más grande que las de cerillos) se coloca en el fondo un trozo de CD, se abre un orificio en la parte superior, se abre un poquito la cajita de cerillos para que entre la luz que queremos analizar y la refracción del trozo de CD hace que la luz que entra a la cajita de cerillos se divida en líneas de Fraunhofer:

Emilio