INTRODUCCIÓN

La luz está formada por ondas, se propaga en todas direcciones y siempre en línea recta. . El hombre sólo puede ver algunas de estas ondas, las que forman el espectro luminoso visible. El sol es la fuente luminosa natural de la Tierra. Los objetos que reciben la luz se llaman cuerpos iluminados. Como la luz blanca en realidad está compuesta por siete colores, de acuerdo al tipo de luz que absorben y que reflejan, vemos los objetos de diferentes colores.

 

 

OBJETIVO:

Que los alumnos logren:

·                    Hacer incidir la luz sobre diversos tipos de objetos, a fin de estudiar los fenómenos de propagación, reflexión, refracción, y dispersión de la luz, mediante la realización de experiencias reales que permitan determinar algunas regularidades ópticas cualitativas y cuantitativas de los fenómenos citados.

 

CONTENIDOS:

·        Naturaleza de la luz

·        Propagación rectilinea de la luz

·        Reflexión y refracción

·        Descomposición de la luz

 

 

PROPAGACIÓN RECTILINEA DE LA LUZ

 

Objetivo: Observar como se propagan los rayos

 

Materiales: Vela, linterna negra, banda elástica, dos cartones agujeriados, papel de diario o tubo de goma o plástico flexible, un trozo de tela de voile o similar.

 

Procedimientos:

 

Se realizarán subgrupos de aproximadamente cuatro alumnos.

Se les entregará a cada uno una guía de experimentación con el fin de que los niños realicen los pasos lógicos  necesarios para provocar y desarrollar una experiencia en forma sistemática y segura.

Toda experimentación parte de un problema a resolver: ¿cómo se propagan los rayos de luz?

 

GUÍA DE EXPERIMENTACIÓN

·        Oscurecer el ambiente, encender la vela o linterna y observar la luz a través del voile. Verás que todo el espacio que rodea la luz de la vela o linterna está iluminado, es decir los rayos luminosos se propagan en todas direcciones.

·        Perforar dos cartones de aproximadamente 15 cm por 15 cm con un agujero de aproximadamente 5 mm de diametro, en el centro.

·        Oscurecer el ambiente, encender la linterna y enfocar hacia la pared. Observará un círculo iluminado.

·        Con la ayuda de un compañero, colocar uno de los cartones a unos 10 cm. Delante de la linterna de tal modo que pase el haz  de luz por el agujero y vea el círculo iluminado sober la pared.

·        Otra persona colocará  a unos 10 cm del primer cartón, el segundo moviéndolo hasta que se observe el círculo luminoso en la pared. Describir cómo se encuentran  los agujeros de ambos cartones para  que la luz los atraviese. ¿cómo podrías comprobarlo?

·        Sin mover la linterna, desalinee los cartones y observe qué ocurre.

·        ¿a qué se debe ese cambio? Anotar conclusiones.

·        Tomar un trozo del tubo de goma o manguera o enrolle una hoja de papel de diario en forma de tubo.

·        Mantener el tubo derecho y observar a través de él la luz de la linterna.

·        Curvar el tubo ¿se puede visualizar la luz ahora?

·        Relacionarlo con la experiencia de los cartones. Describe como te parece que se propagan los rayo de luz en este caso.

 

El docente dispondrá lo necesario para hacer una puesta un común, de los resultados en grupo clase total.

Esto permitirá:

·        Intercambiar  informaciones,

·        Identificar los métodos de realización

·        Establecer las diferencias y las causas de éstas,

·        Llegar a un consenso.

 

CONSECUENCIAS DE LA PROPAGACIÓN RECTILINEA DE LA LUZ

 “el mundo al revés”

Objetivo: constuir una cámara oscura y observar la imagen de un objeto

 

Materiales: lata de conserva, papel de calcar o manteca, vela, banda elástica, papel de diario.

 

Procedimiento:

·        Lavar y secar una lata vacía de conserva a la que ha eliminado una de las bases.

·        Realizar un pequeño orificio en una de las caras opuestas.

·        Cubrir con el papel de calcar la base abierta y fijar con una banda elástica.

·        Dejando libre la base perforada envolver, a modo de tubo, la lata con el papel de diario, sujetarlo con una banda elástica.

·        Encender la vela y colocarla a pocos centímetros frente al orificio de la cámara oscura. Observar a través del tubo, sobre la cara trslúcida de la cámara, la imagen de la vela. Describirla.

 

(ver que la imagen que se proyecta sobre el papel traslúcido se encuentra invertida respecto de la vela.

 

·        Enfocar otros objetos luminosos o luminados, fijos o en movimientos y comprobar que la imagen de los mismos resulta invertida.

 

Este fenómeno es consecuencia de la propagación rectilinea de la luz.

 

REFLEXIÓN DE LA LUZ

 

Cuando la luz incide sobre un cuerpo, éste la devuelve al medio en mayor o menor proporción según sus propias características. Este fenómeno se llama reflexión y gracias a él podemos ver las cosas.

No todos los cuerpos se comportan de la misma manera frente a la luz que les llega. Por ejemplo, en algunos cuerpos como los espejos o los metales pulidos podemos ver nuestra imagen pero no podemos "mirarnos" en una hoja de papel.

Esto se debe a que existen dos tipos de reflexión: la reflexión especular y la reflexión difusa.

·        En el caso de la reflexión difusa: los rayos son reflejados en distintas direcciones debido a la rugosidad de la superficie

·        reflexión especular: Al tratarse de una superficie lisa, los rayos reflejados son paralelos, es decir tienen la misma dirección.

Colocar delante de un espejo la mano derecha y levantarla. ¿qué mano levanta la imagen  que da el espejo? ¿de qué lado del espejo está su imagen? ¿qué tamaño tiene? ¿cuál es su posición?

Con estas sencillas observaciones se puede comprobar que al colocar delante del espejo un objeto se puede observar en él la imagen que es simétrica, derecha, del mismo tamaño.

 

“los rayos luminosos vuelven al mismo medio”

 

Objetivo: observar la reflexión de la luz.

 

Materiales: Linterna, cartulina negra, espejo plano, hoja de papel, broches para ropa.

 

Procedimientos:

·        Preparar la linterna con una cartulina negra para obtener una ranura de aproximadamente 1 ó 2 mm de ancho.

·        Sostener con los broches el espejo apoyado en la mesa en forma vertical, sobre la hoja de papel; oscurecer el ambiente y con la ranura vertical iluminar el espejo haciendo llegar el haz de luz en forma oblicua. ¿qué se observa? ¿qué ocurrió con el rayo?

 

REFRACCIÓN DE LA LUZ

 

Cuando la luz pasa de un medio transparente a otro se produce un cambio en su dirección debido a la distinta velocidad de propagación que tiene la luz en los diferentes medios materiales. A este fenómeno se le llama refracción.

 

“lupas caseras”

 

·        Buscar una hoja escrita que cumpla con las siguientes condiciones: la hoja debe ser lo menos absorvente posible, el escrito debe tener palabras que contengan al menos dos letras iguales.

·        En una cucharita de café, depositar un poco de agua y luego con cuidado derramarlo sobre una de las letras. ¿qué se modificó? ¿cómo está esa letra con respecto de la otra?

·        Colocar un papel escrito detrás de un frasco cilíndrico, transparente, lleno de agua y mirar la palabra a través del agua. ¿cómo se ve? ¿se modificó el tamaño? ¿por qué te parece que ocurre esto?

 

 

“El lápiz se observa como partido”

 

·        Colocar un lápiz dentro de un recipiente y observarlo desde arriba, en la dirección del lápiz. Agregar lentamente agua hasta superar por lo menos la mitad de la altura del recipiente y observarlo desde la ubicación anterior.

·        En forma oblicua girar el lápiz obteniendo distintas posiciones y mirar lateralmente a nivel y por debajo de la superficie de separación. ¿qué se observa? ¿qué sucede con la imagen del lápiz?

 

Se comprobará que el lápiz parece doblado, quebrado y aparecen dos lápices a la altura de la superficie del agua (límite entre el agua y el aire) y la parte sumergida aparentemente se ve más arriba.

 

DESCOMPOSICIÓN DE LA LUZ

 

La luz que procede del sol la llamamos luz blanca. En realidad la luz blanca es una mezcla de luces de diferentes colores.

Cuando observamos el arco iris podemos ver los colores que componen la luz blanca.

Este fenómeno, conocido como dispersión, se produce cuando un rayo de luz compuesta se refracta en algún medio quedando separados sus colores constituyentes.

En el caso del arco iris, la luz se dispersa al atravesar las gotas de agua.

 

GUIA DE DEMOSTRACIÓN

·        Llenar con agua un frasco de vidrio transparente y colocarlo en un sitio elevado, utilizar un espejo plano y hacer incidir sobre el frasco un haz de luz proveniente del Sol de tal forma que el ángulo de incidencia de la luz en el agua sea de 45º aproximadamente.

·        Utilizar como pantalla una hoja de papel blanco que ubicarás cerca del frasco para recoger la imagen esperada.

 

Despues de haber presenciado una demostración, los alumnos podrán efectuar la operación  que han observado, realizar un cuestionario, buscar nueva información sobre el tema en textos, manuales, etc.