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EXPERIENCIAS ENTRETENIDAS EN CASA
La complejidad del mundo. experimentos fisicos
Experiencias divertidas en casa / Experimentos de física para niños. Cuando llegues a la sección de física llamada "Óptica" en la escuela, aprenderás que la luz es un proceso ondulatorio. Por supuesto, sabes muy bien qué son las olas (por ejemplo, en el agua). Probablemente haya oído hablar de las ondas electromagnéticas: después de todo, ¿a quién no le interesaría saber de dónde proceden las emisiones de radio y televisión en las pantallas de televisión o en los receptores de radio? A la pregunta: "¿Cómo sucede esto?" - te respondieron muy brevemente: “Con la ayuda de ondas de radio” (u ondas electromagnéticas). Las ondas de radio se transmiten desde una estación central de televisión o una estación de radio y son recibidas por un televisor o receptor. Entonces sabes que las ondas electromagnéticas existen. La luz también son ondas electromagnéticas. Pero la longitud de onda de la luz es mucho más corta que la longitud de onda de las ondas de radio. Y el color blanco que vemos, tan sencillo a primera vista, en realidad es muy complejo. Se compone de siete colores primarios: rojo, naranja, amarillo, verde, azul, índigo y violeta. Y cada uno de estos colores tiene su propia longitud de onda. Cuando los siete colores están presentes, se crea la apariencia del blanco. A veces puedes ver todos estos colores por separado: ya sea en el cielo en forma de arco iris, o en casa, en algún lugar de la pared, cuando un brillante rayo de sol, refractado en el borde de un espejo, da un brillo brillante y múltiple. raya de color. Hay varias formas de observar dicha franja o espectro, es decir, un rayo blanco descompuesto en los colores que lo componen. Por ejemplo, si miras un disco de gramófono de larga duración contra una fuente de luz brillante, sostenlo horizontalmente y presionándolo contra el puente de tu nariz. El nuevo disco de gramófono es especialmente capaz de crear un hermoso "iris". Las ondas de luz, como cualquier vibración, pueden, bajo ciertas condiciones, sumarse y restarse. Cuando se suman ondas de la misma longitud, la luz se amplifica, y cuando se restan unas de otras, la luz se debilita o desaparece por completo. Ahora nos aseguraremos de esto. Para el experimento, necesitas hacer un dispositivo bastante simple. Tome un trozo de papel negro grueso y use una hoja de afeitar de seguridad para hacer una hendidura de tres centímetros de largo. El resultado es una brecha muy estrecha: este es nuestro dispositivo. Esta rendija tiene la propiedad de sumar y restar ondas de luz. Mire al cielo a través de él durante el día. Verás muchas franjas negras paralelas a lo largo del espacio. Las rayas negras son donde no hay luz. En aquellos lugares de la brecha donde hay una franja negra, las ondas de luz parecen "comerse" entre sí. Sería más exacto decir que se restaron ondas de luz de la misma longitud entre sí y la luz en este lugar desapareció: se formó oscuridad: una pequeña franja negra. Ahora mire a través de esta rendija hacia una fuente de luz más brillante: el filamento de una bombilla eléctrica encendida (gire la rendija, si es posible, a lo largo del filamento caliente). Además de las rayas negras, verás muchos hilos de arcoíris a ambos lados del filamento de la bombilla. A medida que te alejas de la parte brillante, desde el medio, estos hilos del arco iris se vuelven más tenues. Una rendija estrecha tiene la capacidad, al sumar y restar ondas de luz, de clasificarlas también en colores individuales (es decir, por longitud de onda). Mientras realiza estos experimentos, ajuste el ancho de la hendidura. Debe ser muy estrecho, extremadamente estrecho. Esto se puede lograr fácilmente moviendo los bordes del papel en diferentes direcciones. Al estudiar Óptica, se familiarizará más con lo que sucede en una rendija tan estrecha y aprenderá por qué tiene la capacidad de descomponer la luz en los colores que la componen. Las películas delgadas también tienen la capacidad de dividir la luz en todos los colores del arco iris. Aquí nos referimos a las películas más delgadas que se pueden encontrar en la naturaleza o crear con sus propias manos. Se forman, por ejemplo, en el agua con jabón al hacer burbujas, en las manchas de aceite de máquina en el asfalto húmedo y en los charcos, y en la superficie de las conchas de nácar, formadas por las escamas más finas. Las películas que se producen cuando una gota de esmalte de uñas se esparce sobre la superficie del agua son muy bonitas. Vierte agua limpia en un plato y deja caer allí una gota de barniz: se esparcirá en una fina capa sobre el agua. Haga un anillo con alambre (de unos seis a ocho centímetros de diámetro) y, para mayor comodidad, un mango. Haga palanca en la película de barniz con el anillo e, inclinándolo ligeramente, retire la película. Jugará con todos los colores del arcoíris, asemejándose a las alas de una libélula. Esta película se puede almacenar durante bastante tiempo. Un rayo de luz blanca, que incide sobre una fina película o escama, se refleja parcialmente en ella y en parte pasa más profundamente y se refleja desde su superficie interior. Ambos reflejos caen ante nuestros ojos. Está claro que ambos rayos reflejados son ligeramente diferentes entre sí: tomaron caminos diferentes. La diferencia de recorrido, como habrás adivinado, es aproximadamente igual al doble del espesor de la película. Cuando se trata de cantidades tan pequeñas como las longitudes de onda de la luz, el espesor incluso de la película más delgada resulta enorme y la diferencia de trayectoria de los rayos reflejados es grande. ¿Qué sucede con estos dos rayos reflejados? Se suman, o mejor dicho, sus ondas se suman y caen ante nuestros ojos ya no en forma de rayo blanco, sino de algún color. El color depende del grosor de la película (cuál es la diferencia de trayectoria resultante) y del ángulo desde el que miramos la película, por lo que resulta que toda la superficie de la película brilla con diferentes colores del arco iris. Hay otra forma de crear un arco iris: utilizando un prisma, un prisma triangular transparente. El dispositivo ideal para este experimento sería, por supuesto, un prisma de vidrio. Pero es poco probable que encuentre algo similar en su casa. También se puede fabricar un prisma triangular transparente a partir de una pieza de plexiglás procesándola con las herramientas adecuadas y luego lijando sus superficies. Pero es poco probable que todos puedan hacer esto, así que elegiremos un camino diferente: haremos un prisma triangular transparente a partir de un material simple: agua. Tome un espejo pequeño y barato, tal vez uno redondo. Colóquelo en el fondo de un recipiente pequeño. Vierta agua en él e inclínelo, colocando algo debajo. La superficie del agua del lavabo debe formar con el espejo un ángulo de aproximadamente 25° (ver figura). Ahora necesitas cuidar la fuente de luz. Es mejor realizar el experimento por la noche, en la oscuridad, para que el arco iris resultante sea claramente visible.
Como fuente de luz, utilice, por ejemplo, una linterna para trabajos fotográficos, sustituyendo el filtro rojo por cartón y haciendo en él una ranura un poco más estrecha que el cartón y de un centímetro de ancho. Sólo es importante que la ranura no quede al nivel del filamento de la bombilla. Si no tiene una linterna de este tipo, puede utilizar una lámpara de mesa con una pantalla que no permita que la luz pase hacia arriba. Los resultados de los experimentos diferirán un poco entre sí, por lo que los describiremos por separado. Si está utilizando una linterna, dirija la luz de la rendija hacia el espejo ubicado en el agua, en el lado donde el espejo está más sumergido (ver figura). Si ahora miras el espejo desde arriba, verás una franja de arcoíris con colores brillantes del espectro. La luz de la grieta atravesó el agua, se refractó en ella, golpeó el espejo, se reflejó y salió del agua como un rayo de rayos de colores. Como se dijo anteriormente, la luz que ingresa a otro medio no homogéneo se refracta en él. Pero dado que la luz se compone de diferentes colores y cada rayo de color se refracta a su manera, como resultado de un prisma triédrico de este tipo (no importa si es vidrio o agua, como en nuestra experiencia) la luz sale descompuesta en todos los colores del arcoiris. Si el experimento se realiza con una lámpara de mesa, entonces no hay espacio, la bombilla misma debería crear un conejito de arcoíris. Mantenga la lámpara a aproximadamente un metro de distancia del espejo. Tenga en cuenta que el techo no está iluminado por una lámpara y está a la sombra. Un reflejo de arco iris del espejo aparecerá en el techo sombreado. Al mover la lámpara, se puede conseguir un hermoso espectro que aparece en el techo, como en una pantalla. En otros ángulos entre el espejo y la superficie del agua, es posible que aparezca un arco iris no en el techo, sino en la pared. Si la pared está cubierta con papel tapiz, debes colgar una hoja de papel blanco en el lugar donde cayó el arco iris. Este experimento se puede realizar con éxito durante el día, aprovechando, si tienes un lado soleado, los rayos del sol. Debes crear oscuridad en la habitación cubriendo las ventanas. Deje un espacio en una de las ventanas para que entre la luz del sol. Cada uno de ustedes puede tener diferentes condiciones, por lo que usted mismo debe pensar cómo realizar el experimento en estas condiciones. Autor: Rabiza F.V.
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