PRÁCTICA - Disco psicodélico (Un experimento de la difracción de la luz)
En este video, vamos a estudiar un fenómeno óptico conocido como difracción de la luz. Y estos son los materiales que necesitaremos:
- Un CD
- Cinta adhesiva
- 6 Abatelenguas
- Un rectángulo de cartón grueso
- Un círculo del mismo cartón de 4 cm de diámetro
- Una linterna
- Una vela
- Y silicón caliente para pegar todo
PROCEDIMIENTO
Primero, con mucho cuidado tomamos un cúter para separar la capa de plástico de la capa de aluminio en el DVD. Luego, con un trozo de cinta adhesiva, retiramos los restos de aluminio de la capa de plástico.
Trabajemos con los abatelenguas. Vamos a pegar tres abatelenguas horizontalmente con el silicón. Este será nuestro móvil. Después, construimos un riel sobre el rectángulo de cartón, utilizando dos abatelenguas paralelos y dejando un espacio para guiar al móvil que acabamos de construir. Por último, pegamos un abatelenguas de forma perpendicular al móvil y en uno de sus extremos, de modo que funcione como una palanca.
Ahora, fijamos el CD en el otro extremo del móvil, con las caras circulares perpendiculares a la dirección del móvil. Finalmente, acomodamos un soporte tras el disco y colocamos la linterna cuyo foco debe estar a la misma altura del círculo de cartón.
Apaguemos las luces, y observemos el fenómeno.
Podemos cambiar la linterna por una vela y veremos que sucede algo similar, con colores más intensos.
EXPLICACIÓN
El fenómeno que acabamos de observar es conocido como difracción de la luz. Se trata de un fenómeno óptico ondulatorio, porque la luz es una onda electromagnética.
La difracción sucede cuando un frente de onda plano pasa por rendijas de tamaño comparable a la longitud de la onda. Entonces, de las rendijas surgen ondas esféricas y se interfieren unas con otras, que resulta en un patrón de difracción.
Pero, ¿qué tiene que ver todo esto con los colores que vemos en el CD? Vamos a descubrirlo. Para empezar, el CD funciona como una rendija de difracción. Si pudiéramos observarlo de cerca, veríamos que tiene muchísimos canales en forma de anillos en espiral, los cuales crean una especie de relieve sobre el disco.
La separación entre los canales es tan pequeña que sirve para fraccionar toda la luz blanca en las ondas que la componen: violeta, azul, cian, verde, amarillo, anaranjado, y rojo. A esto se le conoce como difracción.
Observamos esos anillos de colores porque las rendijas del CD están acomodadas en forma de anillos muy delgados, y la luz difractada toma el mismo patrón; es decir, la misma forma circular.
Al variar la distancia entre la fuente de luz y el disco, varía la forma del frente de onda y del ángulo con el que incide. Por lo que la luz se difracta con distintas longitudes de onda dependiendo de esa distancia.
Los colores son más intensos para la vela porque las longitudes de onda que la componen están más cargadas hacia la parte infrarroja del espectro electromagnético visible.