Ultimo taller de artesanías cient´tificas del primer semestre 2012, construcción de atrapadores de luz para explicar los fenomenos de reflexión y difracción de la luz

1. TALLER “CIENCIA A LA VISTA:
Artesanías Científicas” PACE UABCS:
Construcción de Atrapadores de luz
Dr. Carlos J. Cáceres Martínez Profesor-Investigador
UABCS, Departamento de Ing. en Pesquerías:
ccaceres@uabcs.mx, http://tallerartecienti.blogspot.com, http://www.uabc
s.mx/maestros/ccaceres/artesanias

2. Objetivo
 Estudiar la Luz
Pero las ondas son
diferentes, en este taller las
conoceremos

3. Objetivo continua
 Construyendo un atrapador de luz
estudiaremos las propiedades de la luz:
 La luz transporta energía, como ya lo
explicamos en los talleres anteriores la
energía del sol la luz es la activadora de
la mayoría de las manifestaciones de
vida que conocemos en la tierra.

4. La Luz
 Desde la antigüedad el ser humano se ha
preguntado qué es la luz y cómo funciona
la visión.
 En un principio se supuso que los ojos
emitían una especie de tentáculos que
podían explorar los objetos que vemos.
 Más tarde se postuló que los objetos
emitían partículas que llegaban a nuestros
ojos.
 Hoy se conoce bien de dónde procede la
luz, cuál es su naturaleza y el mecanismo
de visión de los objetos y de los colores.

5. ¿De donde viene La Luz?
 El Sol es una fuente de luz natural; por
ser una estrella, se encuentra en estado
de incandescencia, como una enorme
bola de fuego, y emite calor y luz.
 Existen también fuentes de luz
artificiales.
 Distinguimos los objetos
luminosos, dotados de luz propia, de los
objetos iluminados, que carecen de ella
y sólo reflejan toda o parte de la luz que
reciben.

6. La luz es energía que se
propaga
 Las fuentes de luz emiten energía
radiante, es decir, energía que se
propaga a distancia a través del vacío y
de los medios transparentes.
 La luz es energía que se propaga en
forma de radiación moviéndose en línea
recta y en todas direcciones.

7. La luz también es una onda
 La luz también es una onda: la onda
luminosa se propaga en todas
direcciones y transmite energía sin
transporte de materia.
 La luz pertenece a un grupo especial de
ondas, las ondas electromagnéticas, las
cuales constituyen la parte que nuestros
ojos pueden ver.

9. Visión de los objetos
 Los objetos iluminados pueden
considerarse fuentes secundarias
de luz, ya que la que emiten no es
propia de ellos, sino que reflejan la
que les llega de las fuentes
primarias, como la luz del Sol.

10. Velocidad de la luz
 La luz se propaga en el vacío a 300,000
km/s. En los medios transparentes por
los que se puede propagar tiene una
velocidad inferior porque las partículas
materiales estorban su transmisión.
 En el aire, por su poca
densidad, supondremos que la luz se
propaga a la misma velocidad que en el
vacío.
La línea amarilla muestra el tiempo que tarda la luz en recorrer el
espacio entre la Tierra y la Luna, alrededor de 1,26 segundos. (Tomado de
Wikipedia).

11. Composición de la luz blanca
 La luz blanca del Sol está compuesta
por los siete colores que conocemos, los
colores del arco iris:
rojo, naranja, amarillo, verde, azul
y violeta.
 El arco iris se produce cuando la luz del
Sol atraviesa partículas de agua que se
encuentran en el aire.

12. Los colores de los objetos
 Cada objeto tiene el color de la luz que
refleja. La luz blanca incide sobre los
objetos y éstos absorben una parte de
ella y otra parte la reflejan.
 Algunos objetos son negros porque
absorben todos los colores y no reflejan
ninguno; otros son blancos porque no
absorben ningún color y los reflejan
todos.

13. Los colores tienen energía
 La luz es transmisión de energía; los
colores forman parte de la luz, por lo
que también llevan asociada energía.
 Los objetos negros, puesto que
absorben todos los colores y no reflejan
ninguno, son los que más energía
almacenan.
 Los objetos blancos reflejan todos los
colores, por lo que son los que menos
energía contienen.

14. Los colores básicos
 Distinguimos entre colores luz básicos y colores
pigmento básicos.
 Los colores luz básicos son rojo, verde y azul. Se
llaman colores básicos porque a partir de ellos
podemos obtener todos los demás.
 Los colores pigmento básicos son el magenta, el cian
y el amarillo.

15. Características de los colores
 El tono es el nombre genérico del color con
el que lo reconocemos: rojo, azul, verde…
 La luminosidad es la cantidad de blanco o
negro con que está mezclado un
determinado tono.

16. Propagación rectilínea de la
luz
 La luz se propaga en línea recta en
todas las direcciones del espacio.
 Tenemos pruebas de ello en la
producción de sombras y en la
existencia de eclipses. También, en
los fenómenos de reflexión y
refracción.

17. Producción de sombras
 Se puede comprobar
experimentalmente la formación de
sombras y penumbra. Distinguiremos
dos casos según sea el foco
luminoso:
 Foco de luz puntual.
 Foco de luz extenso.

18. Producción de sombras
Formación de la sombra de un objeto Formación de sombra y penumbra
con un foco puntual. con un foco extenso.

19. Desviación de los rayos
luminosos
 La reflexión y la refracción de la luz
son dos efectos que también se
explican a partir de la propagación
rectilínea de la luz.
 Se trata de la desviación que sufren
los rayos de luz cuando ésta rebota
en un medio opaco o pasa a otro
medio diferente.

20. Reflexión de la luz
 La reflexión de la luz es la desviación
que sufren sus rayos cuando
encuentran una superficie opaca y
vuelven reflejados al medio de
procedencia.
 La reflexión hace que aparezca una
imagen simétrica del objeto que se
encuentre delante.

21. Elementos geométricos de la
reflexión de la Luz
 Rayo incidente. Es uno de los rayos provenientes
del objeto y que llega a la superficie donde se va a
producir la reflexión.
 Rayo reflejado. Es el rayo incidente después de
haberse reflejado.
 Normal. Es una línea imaginaria perpendicular a la
superficie de reflexión que pasa por el punto donde
coinciden los rayos incidente y reflejado.
 Ángulo de incidencia, i. Está formado por el rayo
incidente y la normal.
 Ángulo de reflexión, r. Está formado por el rayo
reflejado y la normal.

22. Leyes de la reflexión
 Las leyes de la reflexión
indican la forma en que se
desvían los rayos al reflejarse.
 1ª ley de la reflexión. El rayo
incidente, el reflejado y la
normal están en el mismo
plano.
 2ª ley de la reflexión. El
ángulo de incidencia, i, es
igual al ángulo de reflexión, r.

23. Refracción
 La refracción de la luz es la
desviación que sufren sus rayos
cuando, en su propagación por un
medio transparente, pasan a otro
medio diferente, también
transparente.

24. Leyes de la Refracción
 Llamamos ángulo de
incidencia, i, al que forma el
rayo incidente con la
normal, y ángulo de
refracción, r, al que forma
con ella el rayo refractado.
 1ª ley de la refracción. El
rayo incidente, el refractado
y la normal están en el
mismo plano.
 2ª ley de la refracción. Los
ángulos de incidencia y de

25. Material necesario en
grupos:
Primer trabajo atrapador de luz con CD´s
 6 CD's o DVD's
 Un Marcador indeleble
 Un taladro manual y una broca de 9/16" y otra de
1/8"
 Alambre del número 22 maleable
 Una base de madera para apoyar durante el uso
del taladro
 Pinzas para doblar alambre
 Cortador de alambre

26. Material necesario en
grupos:
Segundo trabajo atrapador de luz mariposa
y trébol
 Papel contacto transparente al menos un metro
 Limpia pipas de diferentes colores (12 piezas)
 Dos palitos de madera planos tipo paleta
 Colores acrílicos y un marcador permanente
 Pincel y brocha
 Diamantina y Figuras de diamantina
 Tijeras
 Hilo para pescar
 Pegamento blanco
 Tréboles de diferentes tamaños.

27. Material necesario en
grupos:
Tercer trabajo atrapador de luz pajaritos
 Una hoja de cartulina negra
 Papel de china de diferentes colores, al menos
tres
 Navaja o cúter
 Pegamento blanco y pegamento en barra
 Un cartón para apoyo al corte
 Tijeras
 Hilo para pescar
 Un lápiz

28. Material necesario en
grupos:
Cuarto trabajo atrapador de luz flores
 Tres recipientes PET de 250 ml, sin
etiqueta, limpios y preferentemente
transparentes.
 Tijeras
 Papel de china de diferentes colores
 Pegamento blanco
 Agua
 Brocha para aplicar el pegamento
 Periódico para proteger la superficie de
trabajo

29. Procedimiento
Atrapador de luz usando CD´s
1. Perforaremos en cuatro puntos los
CD´s usando la broca y el taladro a
partir de dos líneas perpendiculares.
Una pieza debe de perforarse en la
parte central como se indica.
Perforaciones
Las centrales solamente
en una pieza

30. Procedimiento
1. Hacemos pasar un alambre en cada
una de las perforaciones hasta que
formemos un cubo como el indicado en
la figura, usando las pinzas para doblar
alambre.
2. Ahora tenemos listo el atrapador de luz
que sujetaremos usando el hilo de
pescar

31. Procedimiento
 Mariposas y
tréboles

32. Procedimiento
 Dibuje una mariposa en dos hojas de
papel contacto como se indica y córtela
usando las tijeras

33. Procedimiento
 Pinte una cara de los palitos de paleta
de color oscuro. Pegue los ojos como
se indica.

34. Procedimiento
 Ahora desprenda el papel encerado de
una de las piezas de papel contacto y
deje caer en el la brillantina y las formas
de colores.

35. Procedimiento
 Coloque la otra pieza de papel contacto
encima con mucho cuidado.
 De tal forma que la diamantina y las
formas no se desprendan.

36. Procedimiento
 Ahora coloque pegamento en la parte
trasera de los palitos pintados a los
que deberá de colocar un limpia pipas
como se indica.

37. Procedimiento
 Ahora está terminada la mariposa
atrapadora de luz.

38. Procedimiento
 Ahora podemos usar tu imaginación
para usar los tréboles y todos los
materiales que quieras y puedan
reflejar y difractar la luz.

39. Porcedimeinto
 Atrapador de luz de pajaritos
 Dibuje y corte las siguientes formas
en la cartulina negra

40. Procedimiento
 Ahora después de cortar
cuidadosamente las figuras deberá de
cortar pedacitos de papel de china de
diferentes colores y cubrir los
espacios usando pegamento.

41. Procedimiento
 Ahora perfile las figuras usando las
tijeras y están listos para pegarse en
las ventanas

42. Procedimiento
 Atrapador de luz usando botellas PET
 Debemos cortar la botella como se
indica en las fotografías usando la
navaja y terminando con las tijeras.

43. Procedimiento
 Corte ahora cuadrados de papel de
china de diferentes colores y péguelos
en las piezas de PET, usando
pegamento blanco diluido al 2/1 con
agua. Realice la operación usando
una brocha. Para que trabaje sin
contratiempos le recomendamos
colocar papel periódico cubriendo su
superficie de trabajo.

44. Procedimeinto
 Deje secar y haga una perforación en
uno de los pétalos de su flor o
atrapador de luz, para colgarlo en una
ventana.

45. Fin del taller
Reflejos del cielo en un edificio de Manhattan julio 2008.