Luz y Optica
Construye un Espectroscopio con un CD
Construye un espectroscopio de verdad con una caja de cereal y un CD viejo, y descubre cuales lamparas dan un arcoiris continuo y cuales dan solo unas cuantas lineas brillantes separadas.
Medio · 1 hora
Introduccion
Un arcoiris se ve continuo: cada color pasando al siguiente sin que falte nada. La luz del sol de verdad es asi. Casi ninguna lampara de tu casa lo es, y no lo puedes saber con solo verla.
Los surcos de un CD estan mas juntos que la longitud de onda de la luz, lo que convierte al disco en una rejilla de difraccion, lo que lo convierte en la pieza que trabaja dentro de un instrumento cientifico de verdad. El resto del instrumento es una caja de cereal.
El Por Que
Un solido caliente brilla en todos los colores a la vez, porque sus atomos estan apretados y empujandose, y ese es el arcoiris suave que da el sol o un foco viejo de filamento. Un gas delgado que brilla hace algo completamente distinto: unos cuantos colores nitidos y separados, y nada en medio. Eso pasa porque un electron dentro de un atomo no puede quedarse en cualquier lugar. Solo puede ocupar ciertos niveles de energia fijos, como escalones de una escalera sin espacio entre ellos, y cuando cae de un escalon a otro suelta un foton cuyo color queda determinado exactamente por el tamano de ese salto. Esas lineas separadas son esa regla vuelta visible, y son uno de los resultados que obligaron a los fisicos a inventar la mecanica cuantica.
Instrucciones Paso a Paso
- 1
Pega la parte de arriba de la caja para que no entre luz, y forra el interior con papel negro si puedes.
- 2
Haz una rendija angosta en un extremo, de aproximadamente 1 mm de ancho y 3 cm de alto. Dos bordes rectos de cartulina pegados con un milimetro de separacion dan una rendija mucho mas limpia que un corte con cuter.
- 3
Con un adulto, corta una cuna del disco. Si es un DVD, separa primero las dos mitades y quedate con la capa que conserva el brillo de arcoiris.
- 4
Corta un agujero de observacion de unos 2 cm en el extremo opuesto de la caja, bien abajo.
- 5
Pega el pedazo de disco dentro de la caja debajo del agujero, inclinado a unos 60 grados, de modo que al mirar por el agujero estes viendo la superficie del disco y en ella el reflejo de la rendija.
- 6
Apunta la rendija a una pared blanca iluminada por luz de dia y mira por el agujero. Ajusta la inclinacion hasta que aparezca una banda de colores hacia un lado, y ahi pega el disco.
- 7
Ahora observa cuatro fuentes por turnos, nunca el sol: luz de dia sobre una pared, un foco viejo de filamento o halogeno, un tubo fluorescente o foco ahorrador, y un LED blanco. Dibuja lo que ves en cada caso.
Dibujos de Espectros
Una fila por fuente de luz. Dibuja lo que ves en vez de describirlo, y anota si los colores se funden entre si o quedan separados.
| Fuente de luz | Continuo o lineas separadas? | Colores que distingues | Falta algo? |
|---|---|---|---|
| Fila 1, Fuente de luz | Fila 1, Continuo o lineas separadas? | Fila 1, Colores que distingues | Fila 1, Falta algo? |
| Fila 2, Fuente de luz | Fila 2, Continuo o lineas separadas? | Fila 2, Colores que distingues | Fila 2, Falta algo? |
| Fila 3, Fuente de luz | Fila 3, Continuo o lineas separadas? | Fila 3, Colores que distingues | Fila 3, Falta algo? |
| Fila 4, Fuente de luz | Fila 4, Continuo o lineas separadas? | Fila 4, Colores que distingues | Fila 4, Falta algo? |
| Fila 5, Fuente de luz | Fila 5, Continuo o lineas separadas? | Fila 5, Colores que distingues | Fila 5, Falta algo? |
| Fila 6, Fuente de luz | Fila 6, Continuo o lineas separadas? | Fila 6, Colores que distingues | Fila 6, Falta algo? |
La ultima columna es la mas util. Un hueco donde deberia haber un color te dice que ese color nunca se emitio, y eso informa tanto como una linea brillante.