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
Objetivo
   Estudiar la Luz




                      Pero las ondas son
                      diferentes, en este taller las
                      conoceremos
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.
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.
¿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.
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.
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.
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.
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).
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Producción de sombras




Formación de la sombra de un objeto   Formación de sombra y penumbra
con un foco puntual.                  con un foco extenso.
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.
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.
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.
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.
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.
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
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
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.
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
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
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
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
Procedimiento
   Mariposas y
    tréboles
Procedimiento
   Dibuje una mariposa en dos hojas de
    papel contacto como se indica y córtela
    usando las tijeras
Procedimiento
   Pinte una cara de los palitos de paleta
    de color oscuro. Pegue los ojos como
    se indica.
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.
Procedimiento
   Coloque la otra pieza de papel contacto
    encima con mucho cuidado.




   De tal forma que la diamantina y las
    formas no se desprendan.
Procedimiento
   Ahora coloque pegamento en la parte
    trasera de los palitos pintados a los
    que deberá de colocar un limpia pipas
    como se indica.
Procedimiento
   Ahora está terminada la mariposa
    atrapadora de luz.
Procedimiento
   Ahora podemos usar tu imaginación
    para usar los tréboles y todos los
    materiales que quieras y puedan
    reflejar y difractar la luz.
Porcedimeinto
 Atrapador de luz de pajaritos
 Dibuje y corte las siguientes formas
  en la cartulina negra
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.
Procedimiento
   Ahora perfile las figuras usando las
    tijeras y están listos para pegarse en
    las ventanas
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.
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.
Procedimeinto
   Deje secar y haga una perforación en
    uno de los pétalos de su flor o
    atrapador de luz, para colgarlo en una
    ventana.
Fin del taller




Reflejos del cielo en un edificio de Manhattan julio 2008.

Taller 18

  • 1.
    TALLER “CIENCIA ALA 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  Construyendoun 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  Desdela 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 vieneLa 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 esenergía 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 tambiénes 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 losobjetos  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 laluz  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 laluz 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 delos 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 tienenenergía  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 loscolores  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 dela 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 Formaciónde la sombra de un objeto Formación de sombra y penumbra con un foco puntual. con un foco extenso.
  • 19.
    Desviación de losrayos 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 laluz  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 dela 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 lareflexión  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 laRefracción  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: Segundotrabajo 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: Tercertrabajo 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: Cuartotrabajo 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 luzusando 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 pasarun 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 deluz 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 deluz 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 Reflejosdel cielo en un edificio de Manhattan julio 2008.