LA LUZ Y EL COLOR

IES Ramón y Cajal Zaragoza
La luz y el color
UNIDAD 4
LA LUZ Y EL COLOR
Actividad 1. Información
La luz y los fenómenos relacionados con ella han intrigado a la humanidad
desde hace más de 2.000 años.
Ya sabes lo importante que es la luz para el hombre, para la función clorofílica
de las plantas, para el clima, etc. Esto significa que hay muchos aspectos
diferentes que tenemos que contemplar al estudiar la luz.
La luz es fundamental para poder observar los objetos que nos rodean. Gracias
a ella podemos tener a nuestro alrededor un mundo de color.
Como sabes, la luz que llega del sol está compuesta por un conjunto de ondas
diferentes, cada una de un color (recuerda el arco iris). Pues bien, cuando estas
ondas penetran en nuestros ojos hasta la retina actúan sobre los receptores de
la luz obligando a estos a enviar impulsos nerviosos al cerebro para que identifique, entre otras
cosas, los colores de la luz recibida.
Los antiguos griegos ya habían observado algunos fenómenos asociados con la luz como su
propagación en línea recta y su capacidad para reflejarse.
Sólo podemos ver los objetos que les
ilumina la luz y que luego entra en
nuestros ojos.
La luz viaja hasta
nuestros ojos y, a
continuación, nuestros
ojos envían rayos de luz
que se reflejan en el libro
y vuelven a nosotros.
La luz viaja al
libro se refleja
hacia nuestros
ojos.
Algunos objetos emiten su propia luz;
otros, sin embargo reflejan la luz que
reciben de otros objetos, como el Sol,
una bombilla, etc.
La luz se propaga en línea recta. Los
rayos de luz se desvían cuando
atraviesan materiales como cristal o
agua; Este fenómeno se llama
refracción.
Los espejos y las lentes forman las
imágenes gracias a la reflexión y la
refracción de la luz, respectivamente.
Muchos instrumentos ópticos están
formados por espejos y lentes.
¿¿¿Qué sabemos del tema????
1
IES Ramón y Cajal Zaragoza
La luz y el color
UNIDAD 4
Actividad 2 ¿Qué sabemos de este tema?
Responde a estas cuestiones con la ayuda de los compañeros que tienes a tu alrededor y de los
conocimientos que ya posees de cursos anteriores.
¿Cuál de las dos chicas de la figura tiene razón?
¿Qué experiencia podrías proponer para comprobarlo?
¿Qué hechos nos pueden hacer pensar que la luz se propaga en línea recta?
Cuando nos miramos e un espejo vemos nuestra imagen. ¿Por qué no ocurre lo mismo cuando nos
miramos en una pared blanca?
¿Por qué vemos el fondo de una piscina más cerca de lo que está en realidad?
¿Qué fenómeno muestra que la luz blanca está formada por diferentes colores?
Menciona diferentes dispositivos o aparatos que emplean espejos o lentes para obtener imágenes
Actividad 3. Información
¿Qué es la luz?
¿Qué es lo que realmente entra en nuestros ojos cunado vemos alguna
cosa? Esta es una cuestión nada fácil de contestar.
Cuando hemos estudiado en la Unidad 2 la energía, hemos visto que
una de sus propiedades es se presenta de diferentes formas: una de
ellas era la energía luminosa.
También recordarás que está energía aparecía en la luz de la bombilla
de tu habitación, en la linterna del vigilante, en los faros del coche o en
la llama de una fogata.
También estudiamos que la energía se transforma. Para producir energía luminosa era preciso
que otra energía, como la química de una pila, la eléctrica de las centrales, o la química de la
gasolina del coche, se transformara en luminosa.
gasolina
movimiento
ROZAMIENTO
CALOR
LUZ
LUZ
ROZAMIENTO
CALOR
2
IES Ramón y Cajal Zaragoza
UNIDAD 4
La luz y el color
Así, podemos decir que la luz es una forma de presentarse la energía.
Seguidamente vamos a enumerar una lista de características que nos pueden servir para conocer
mejor la luz y el proceso de visión de los objetos.




La luz es una forma en que se presenta la energía. Es una forma de radiación.
La luz es detectada por el ojo humano.
Hace falta energía para producir luz. Los materiales ganan energía cuando absorben luz.
La luz transfiere energía de un lugar a otro.
Actividad 4. Información
¿Qué objetos emiten luz?
La luz, como forma de energía, es emitida por los objetos donde se produce una transformación de
una forma de energía (eléctrica, química, cinética….) en energía luminosa. Por otro lado, la energía
luminosa también puede transformarse en otro tipo de energía.
Para que se produzca esta transformación de energía en energía luminosa, generalmente es
necesario que estos objetos tengan una temperatura muy alta.
La energía eléctrica se transforma en energía luminosa en una bombilla, cuando el filamento de ésta
se pone incandescente.
La energía química que posee el Sol se convierte en energía luminosa cuando su superficie alcanza
millones de grados de temperatura.
La energía luminosa de una llama emite energía luminosa cuando la energía química del butano o el
tronco que se quema alcanza cientos de grados de temperatura.
En algunas ocasiones, y cada vez con más frecuencia, la luz es emitida por materiales menos
calientes, como por ejemplo, un tubo fluorescente, una pantalla de televisión, un led o un láser.
En todos estos casos se dice que son fuentes de energía luminosa, fuentes de luz u objetos
luminosos.
La mayoría de los objetos de nuestro entorno son visibles, no porque produzcan luz sino porque
reflejan la luz que proviene de otra fuente luminosa.
Por lo tanto, podemos decir que el proceso de visión de un objeto se produce por iluminación
del objeto por la luz que proviene del Sol o de otra fuente luminosa y es reflejada hacia
nuestros ojos.
Antiguamente se suponía que la visión era producida por rayos que partían de nuestros ojos al objeto,
recogían la información y era de nuevo transmitida a los ojos.
3
IES Ramón y Cajal Zaragoza
La luz y el color
UNIDAD 4
Actividad 5.
Cuando observamos a nuestro alrededor vemos cantidad de objetos y personas que nos rodean.
Miramos y vemos coches de colores, nuestros amigos visten trajes muy vistosos, los árboles y prados
de nuestras ciudades tienen un precioso color verde y cuando llega la primavera parece que todo
aumenta su color. Cuando observamos un objeto que tenemos en nuestra mano, cual es la respuesta
que consideras más adecuada de las presentadas seguidamente:
Cuando observamos un objeto, la luz es enviada a nuestros
ojos y estos envían rayos de luz que son reflejados en los
objetos volviendo a nuestros ojos
a)
Cuando observamos un objeto, la luz viaja al objeto, es
reflejada por este y captada por nuestros ojos.
b)
Cuando observamos un objeto no es preciso que haya luz
ya que el propio objeto emite rayos hasta el ojo para que
podamos observarlo.
c)
Cuando observamos un objeto este nos proporciona su
visión ya que él emite luz hasta nuestros ojos.
d)
Actividad 6. Investiga y experimenta
Diseña un experimento que te permita comprobar tu propuesta
4
IES Ramón y Cajal Zaragoza
La luz y el color
UNIDAD 4
¿Cómo se propaga la luz?
Actividad 7. Información
Hay una serie de hechos que nos hacen pensar que la luz se propaga en línea recta. Entre ellos, el
contorno recto de un foco de luz, las sombras que proyectan los cuerpos opacos y en los eclipses.
A menudo es posible ver el haz de luz proveniente de un
proyector, porque las partículas de polvo y de humo reflejan
parte de la luz hacia nosotros. Los límites del foco muestran
que la luz viaja en línea recta.
Para indicar la dirección en que viaja la luz utilizamos líneas
rectas, que denominamos rayos, a los cuales añadimos una
flecha para mostrar el sentido en que se propaga.
Foco de luz. El contorno del foco de luz indica que la luz viaja en línea recta
Las sombras se forman porque la luz viaja en línea recta. La figura muestra la sombra formada
cuando una pelota de fútbol colocada entre una fuente de luz puntual, como por ejemplo una pequeña
bombilla, y una pantalla. La sombra tiene un contorno nítido, que engloba la zona de la pantalla donde
la luz no puede llegar porque es interceptada por la pelota.
Si la fuente puntual se sustituye por una fuente extensa, como por ejemplo una bombilla de un flexor,
entonces el contorno de la sombra se difumina. Alrededor de la zona de sombra total, aparece una
zona de sombra parcial, donde únicamente parte de la luz proveniente de la fuente emisora es
interceptada.
eclipses
D
Fuente de luz
puntual
Sombra total
Sombra total producida por una fuente de luz
puntual
Sombra parcial
Fuente de luz
extensa
Sombra total
Sombra total y parcial producida por una fuente de
luz extensa
5
IES Ramón y Cajal Zaragoza
La luz y el color
UNIDAD 4
¿Cómo se comportan los objetos cuando incide la luz?
Actividad 8. Información
Cuando la luz «choca» con un objeto puede pasar una de las situaciones siguientes:
• La luz rebota en el objeto y vuelve hacia atrás (reflexión).
• La luz pasa a través del objeto (transmisión).
• La luz es absorbida por el objeto (absorción).
De todos modos, la mayoría de las veces pasan los tres fenómenos pero en diferentes proporciones.
Los cuerpos que no dejan pasar la luz se denominan opacos. Los cuerpos que dejan pasar
totalmente la luz a través suyo, como el vidrio, se llaman transparentes. Los cuerpos que dejan
pasar la luz parcialmente, pero que no permiten distinguir la forma a través suyo, reciben el nombre
de translúcidos.
Reflexión especular y difusa
Actividad 9. Información
Cuando la luz incide sobre una superficie perfectamente plana, como por ejemplo la de un metal o un
vidrio pulido, todos los rayos que inciden paralelos sobre la superficie salen reflejados paralelamente.
Hablamos de una reflexión especular.
Muchas superficies, aunque parezcan perfectamente planas, como por ejemplo la página de este libro,
si las miráramos con un microscopio veríamos que tienen muchas irregularidades. Como
consecuencia de ello, cuando la luz se refleja se dispersa en todas direcciones. En este caso,
hablamos de reflexión difusa.
Reflexión de la luz
D
Reflexión especular
Reflexión difusa
Actividad 10. Investiga y experimenta
Indica qué pasará si iluminamos con una linterna las superficies mostradas en
la figura en una habitación oscura.
Realiza la experiencia y describe en tu cuaderno lo que has observado y las
conclusiones obtenidas.
6
IES Ramón y Cajal Zaragoza
La luz y el color
UNIDAD 4
Actividad 11. Cuestiones para autoevaluar
1. ¿Qué hechos hacen pensar que la luz se propaga en línea recta?
2. ¿Qué tres fenómenos pueden pasar cuando la luz incide en un objeto?
3. ¿Define los términos: opaco, transparente y translúcido.
4. ¿Qué diferencia hay entre la reflexión difusa y la reflexión especular
Actividad 12.
Cómo se propaga la luz
Cuando entras en casa un sábado por la noche observas que al
encender la lamparita que adorna la consola de caoba estilo Luis
XVI que tanto aprecia tu mama, ilumina un contorno circular sobre
el que se encuentra apoyada. El resto de la entrada se encuentra
en una penumbra que poco te facilita la entrada sin que se enteren
tus padres.
Por qué motivo crees que ocurre esta extraña situación:
a)
b)
c)
d)
e)
la luz producida por la bombilla se propagan en línea recta.
La luz producida por la bombilla selecciona los puntos donde debe iluminar.
La luz producida por la bombilla se propaga en zig-zag.
La luz producida por la bombilla recorre líneas curvas.
El estado en que regreso a casa me hace ver cosas extrañas.
Actividad 13.
Sombras
La sombra es una compañera de
todos nosotros y de todos los objetos
que nos rodean a lo largo del día o
cuando encendemos un foco de luz
Por qué motivo crees que explica la
aparición de sombras:
a) la sombras son parte de
nosotros que aparecen
cuando los objetos se iluminan.
b) Aparecen debido a la propagación de la luz en línea recta.
c) Aparecen en las zonas en que hay que descansar o comerse la
merienda.
d) Aparecen también en la oscuridad, lo que pasa es que no se ven.
e) La luz se propaga en todo tipo de trayectorias pero no llega detrás de los objetos.
7
IES Ramón y Cajal Zaragoza
La luz y el color
UNIDAD 4
Actividad 14.
La luz se refleja. Todo se ilumina ¡Qué claridad!
Al llegar a tu cuarto y encender la lamparita, hermana de la
anterior, y que tienes colocada encima de los folios que
componen tu trabajo de Sociales, ves que siguen
iluminándose una zona circular de los folios, pero la
habitación se encuentra bastante más iluminada que
cuando entraste a tu casa.
A qué se de esta nueva situación:
a)
b)
c)
d)
e)
mi estado ha mejorado sustancialmente.
La luz de la lamparita de mi habitación recorre trayectorias curvas que hace que se ilumine.
La luz sale haciendo zig-zag hacia los folios pero también hacia el resto de la habitación.
La luz se refleja en los folios y se trasmite en línea recta hacia otros puntos de la habitación.
La vista se me ha acomodado a la oscuridad y ahora veo todo más claro.
Plantea una pequeña experiencia para demostrar tu propuesta.
Actividad 15. Información
Espejos
Los espejos son superficies preparadas para ofrecer una reflexión
especular. Se fabrican recubriendo una lámina de vidrio con una fina
capa metálica. La superficie que resulta produce una reflexión
especular, reflejando una gran proporción de la luz que incide. La
utilidad de los espejos es que proporcionan imágenes objetos que
tienen delante.
Observación ¿Cómo es la imagen que forma un espejo?
• Obsérvate en un espejo y haz un guiño con el ojo izquierdo. ¿Cuál
es el ojo que hace un guiño en tu imagen?
• Escribe tu nombre en una hoja de papel y sitúalo ante el espejo.
¿Cómo es la imagen que observas?
¿Has visto alguna escritura como esta en algún lugar?
8
IES Ramón y Cajal Zaragoza
La luz y el color
UNIDAD 4
• Observa detenidamente la medida de tu imagen en un espejo grande. Es de la misma medida que
tú o es diferente?
• Observa la posición de la imagen en el espejo. Te parece que la
imagen está en el espejo o detrás?
Actividad 16. Información
¿Cómo nos vemos en un espejo?
¿Qué medida tiene que tener un espejo para vernos enteros en
él?
Para ver la totalidad de nuestro cuerpo en un espejo; los rayos
procedentes de los pies deben llegarnos a los ojos tras reflejarse en
él; esto solo es posible si la altura del espejo equivale, como mínimo,
a la mitad de nuestra altura.
Para poder observar tu cuerpo en el espejo, basta con que este mida la mitad de
tu altura
Actividad 17. Investiga y experimenta
¿A qué distancia se forma la imagen?
Vela apagada
• Coloca una lámina de vidrio en posición vertical,
tal como se muestra en la figura.
• Coloca una vela encendida ante el vidrio.
• Coloca una vela apagada detrás del vidrio.
Lámina de vidrio
Muévela hasta una posición en que mirada a
través del vidrio parezca que está encendida.
En este punto hay coincidencia entre la vela no
encendida y la imagen de la vela encendida que
proporciona el vidrio que actúa como espejo.
Vela encendida
• Mide y anota las distancias de la vela encendida (objeto) al vidrio y de la vela no encendida
(imagen) al vidrio.
• Repite el experimento situando la vela encendida en otras posiciones.
• Qué relación existe entre la distancia del objeto al vidrio y la distancia de la imagen al vidrio?
¿A que distancia se forma la imagen? D
9
IES Ramón y Cajal Zaragoza
La luz y el color
UNIDAD 4
Actividad 18.
Haz un resumen de las características de las imágenes que se forman en los espejos planos.
Actividad 19. Investiga y experimenta
Los espejos también pueden ser curvos. Hay de dos tipos: cóncavos y convexos. Busca información
sobre la imagen que proporcionan y los usos que tienen estos dos tipos de espejos.
Actividad 20. Información
Algo más sobre la reflexión. Leyes de la reflexión
Cuando un rayo de luz incide en una superficie lisa, se refleja, tal como se indica en la
figura. La línea dibujada en forma discontinua, perpendicular a la superficie, en el punto de
incidencia del rayo, se denomina normal. Respecto a esta línea se acostumbran a medir los
ángulos que forman los rayos incidente y reflejado. Estos ángulos se denominan ángulo de
incidencia y ángulo de reflexión. Rayo incidente y rayo reflejado. La investigación siguiente
te mostrará que, en la reflexión sobre una superficie plana, el ángulo de incidencia y el
ángulo de reflexión son iguales.
ángulo de
incidencia
rayo
incidente
ángulo de
reflexión
rayo
reflejado
Actividad 20. Investiga y experimenta
Cómo se reflejan los rayos de luz en un espejo?
(Esta actividad tiene que llevarse a cabo en el aula en penumbra.)
• Usa plastilina para fijar el espejo. Sitúa la fuente de luz ante el espejo, como muestra la figura.
• Mueve el espejo de forma que el rayo de luz se refleje en el espejo y se desvíe hacia la parte
izquierda del papel.
• Dibuja un diagrama los rayos incidentes y reflejado. Usa una regla para dibujar los rayos de luz.
• ¿Cómo crees que deben ser los ángulos de incidencia y de reflexión?
• Para saberlo hace falta que midamos estos dos ángulos. Dibuja una gran «T» en una hoja de
papel, tal como muestra la fotografía.
10
IES Ramón y Cajal Zaragoza
La luz y el color
UNIDAD 4
• Observa como se refleja este rayo. Usa un lápiz para dibujar sobre el papel el rayo de luz incidente
en el espejo y el rayo reflejado.
• Utiliza un círculo graduado para medir los dos ángulos A y B. ¿Qué relación existe entre estos dos
ángulos?
• Desplaza la fuente de luz y repite la experiencia con diferentes rayos de luz que incidan en el
espejo formando ángulos diferentes.
• Escribe un informe sobre la investigación efectuada, incluyendo los diagramas que has dibujado y
tu conclusión sobre la manera en qué la luz se refleja en los espejos.
Actividad 21.
Intenta explicar mediante el proceso de reflexión de los rayos de luz que provienen del objeto, la
formación de las imágenes que proporciona un espejo.
Los rayos que proceden de la parte superior del objeto llegan a nuestros ojos tras reflejarse en el
espejo. Sin embargo, para nosotros, parecen provenir del punto B. Lo mismo ocurre con los rayos
procedentes de la parte inferior: para nuestros ojos, el objeto parece estar situado “detrás del
espejo”. Esta imagen “detrás del espejo” se denomina virtual.
Reflexión de la luz en espejos planos
Leyes de la reflexión D
11
IES Ramón y Cajal Zaragoza
UNIDAD 4
La luz y el color
Actividad 22. Información
Refracción de la luz
Los rayos de luz se desvían cuando atraviesan
materiales como el vidrio y el agua. Este efecto se
denomina refracción y afecta a la forma de cómo vemos
las cosas.
Así, por ejemplo, un lápiz al introducirlo en un vaso de
agua parece que se encuentra quebrado y una piscina
parece menos profunda de lo que en realidad es.
Efecto visual que produce la refracción de
la luz
Actividad 23. Investiga y experimenta
Introduce parcialmente un lápiz dentro de un vaso con agua y obsérvalo desde diferentes posiciones.
¿Qué parece que le pasa a lápiz?
Coloca una moneda de 1 euro en el fondo de una taza vacía o de un vaso vacío con la superficie
lateral recubierta de papel. Sepárate de la
taza o del vaso justo hasta que no veas la
moneda. Sin mover la cabeza, añade poco a
poco agua en el interior de la taza (asegúrate
que la moneda no se mueve al añadir agua).
¿Qué observas?
Coloca un bloque de vidrio grueso o un vaso de agua sobre una hoja de papel en el cual haya
escritas unas palabras, de forma que sólo queden cubiertas una parte.
¿Qué observas?
12
IES Ramón y Cajal Zaragoza
La luz y el color
UNIDAD 4
Actividad 24. Información
Refracción de la luz
Cuando un rayo de luz que viene del aire pasa a través
de agua, el rayo se desvía o se refracta, acercándose a la
normal, de tal manera que el ángulo de refracción se ve
más pequeño que el ángulo de incidencia. Un resultado
similar se obtiene cuando la luz pasa del aire al vidrio.
rayo
incidente
ángulo de
incidencia
AIRE
ángulo de
refracción
rayo
refractado
rayo
refractado
ángulo de
refracción
AIRE
VIDRIO
Un rayo de luz se acerca a la normal cuando
pasa del aire al vidrio o al agua.
AGUA
rayo
incidente
ángulo de
incidencia
Un rayo de luz se aleja a la normal cuando pasa
del agua. al aire
Cuando un rayo de luz pasa del agua al aire, ocurre lo contrario, es decir, el rayo refractado es
desviado y se aleja de la normal, de tal manera que el ángulo de refracción es mayor que el de
incidencia. Un resultado similar se obtiene cuando la luz pasa del vidrio al aire.
La causa de que la luz cambie de dirección cuando entra en un medio diferente es que varía su
velocidad. Si el rayo de luz, al llegar a un medio, se desvía y se acerca a la normal, es porque su
velocidad es más pequeña en este medio; si se aleja es porque su velocidad es más grande.
Actividad 25. Investiga y experimenta
Realiza la experiencia con un vaso de agua y con un trozo de metacrilato.
Analiza ambas situaciones.
a) Rayo de luz que procede del aire y entra en el agua o en el metacrilato.
b) Rayo de luz que procede del agua o del metacrilato y entra en el aire.
13
IES Ramón y Cajal Zaragoza
La luz y el color
UNIDAD 4
c) en el caso del metacrilato y el aire, determina los ángulos de incidencia y de refracción. Para ello,
utiliza el siguiente diseño:
normal
ángulo de
incidencia
ángulo de
refracción
d) ¿qué pasaría entre el agua y el metacrilato? ¿se acerca o se aleja de la normal? En cuál de los dos
medios la luz lleva más velocidad?
Anota las observaciones en el cuaderno, los dibujos realizados y las conclusiones obtenidas.
Actividad 26. Información
La luz. Es una radiación formada por ondas…. Y por pequeñas partículas
llamadas fotones
La luz visible es una forma de radiación que transporta energía. Las radiaciones, en general, y entre
ellas la luz, se propagan en forma de ondas. La diferencia entre unas y otros tipos de radiación esta
en cómo es la onda en que se propaga:
Fíjate en la figura que representa todo el espectro de radiación electromagnética: va desde
radiaciones correspondientes a las ondas de radio, microondas, infrarrojo, luz visible, hasta los rayos
ultravioleta, rayos X y rayos gamma. En las primeras radiaciones enumeradas, las ondas en las que
viaja la radiación está muy extendida, eso quiere decir que la longitud de onda es muy grande; en
cambio, en los rayos X y rayos gamma, las ondas se encuentran muy comprimidas, esto significa que
su longitud de onda es muy pequeña.
Otra de las propiedades de la radiación es que las ondas que la constituyen pueden viajar en el vacío.
Su velocidad de propagación en el vacío es de 300.000 km/s.
Entre toda la gama de radiaciones nos encontramos en el tramo medio a la luz visible, que está
compuesta por ondas de mayor longitud de onda: el rojo; hasta las comprimidas o de menor longitud
de onda: el violeta. Entre el rojo y el violeta se encuentran recogidos todos los colores del arco iris:
rojo, naranja, amarillo, verde, azul y violeta. La mezcla de todas estas ondas que constituyen los
colores da como composición la luz blanca.
Definición: Longitud de onda es la distancia entre dos picos consecutivos de una onda.
Frecuencia, nos mide el número de ondas en un cierto intervalo.
14
IES Ramón y Cajal Zaragoza
La luz y el color
UNIDAD 4
Actividad 27.
Fíjate en las siguientes ondas
a) Utilizando las reglas que aparecen en la imagen, indica cuál es la longitud de onda de
cada una de las ondas de la figura
b) ¿Cuál de ellas tiene mayor longitud de onda?
c) ¿Cuál de ellas tiene una mayor frecuencia?
Actividad 28. Información
Espectro de la radiación electromagnética
15
IES Ramón y Cajal Zaragoza
UNIDAD 4
La luz y el color
Actividad 29. Información
La dispersión de la luz: la separación de los diferentes colores de la luz blanca
La luz blanca es una mezcla de colores: si un haz de luz blanca atraviesa un prisma de cristal, los
colores se separan. Este hecho se debe a que la refracción de la luz, y por lo tanto el ángulo con que
se refracta, depende de la longitud de onda de las ondas incidentes.
En consecuencia, el color de menor longitud de onda: el violeta, se desvía más, mientras que el color
de mayor longitud de onda: el rojo, se desvía menos; entre ellos, los colores restantes aparecen
desviados según sus longitudes de onda.
Actividad 30. Investiga y experimenta
¿Qué pasa cuando la luz atraviesa un prisma?
a) Utilizando un rayo de luz blanca, hazla incidir sobre un prisma de vidrio y recoge el rayo
refractado sobre una pantalla.
b) Describe lo que ves en la pantalla. ¿Cuántos colores diferentes puedes distinguir?
c) ¿Cómo interpretas tus observaciones?
16
IES Ramón y Cajal Zaragoza
UNIDAD 4
La luz y el color
La luz y la materia: los colores de las cosas.
Actividad 31. Información
Como hemos visto la luz blanca se descompone en toda la gama de colores cuando atraviesa un
prisma: es decir, que la luz blanca se descompone en los diferentes colores que forman el arco iris:
violeta, azul, verde, amarillo, naranja y rojo.
Sin embargo, sólo tres colores; el rojo, el verde y el azul, que denominamos primarios, dan lugar a
todos los demás al mezclarlos en diferentes proporciones. Cuando se mezclan en la misma
proporción tenemos la luz blanca.
Actividad 32. Investiga y experimenta
Coge tres linternas idénticas y cúbrelas con papel de celofán rojo. Verde y azul. Enfoca con las tres
linternas sobre una pared blanca, de manera que los tres círculos de proyección se solapen.
¿Qué color has obtenido?
Actividad 33. Información
EL COLOR
Como se puede observar en el diagrama cromático, la variedad de colores se obtienen del siguiente
modo:
ROJO + VERDE = AMARILLO
ROJO + AZUL ……= MAGENTA
VERDE..+ AZUL……= CIAN
El color de los objetos
El color de los cuerpos transparentes
Cuando la luz blanca atraviesa un objeto transparente, puede dejar pasar todos los colores que
componen la luz blanca: violeta, azul, verde, amarillo, naranja y rojo. Este es el caso de un cristal
tradicional incoloro.
17
IES Ramón y Cajal Zaragoza
UNIDAD 4
La luz y el color
Los objetos transparentes, puede dejar pasar sólo alguno de los colores y absorber otros. Este es el
caso de un vidrio rojo, el cual absorbe los colores: violeta, azul, verde, amarillo y naranja. Y, por el
contrario, deja pasar el color rojo.
El vidrio será de color verde si deja pasar sólo el verde y absorbe todos los demás.
Pero nos podemos encontrar que el vidrio sea de color amarillo. En este caso, el cristal transparente
absorbe los colores rojo y verde.
El color de los cuerpos opacos
La mayor parte de los materiales, puede absorber determinados colores y reflejar otro. La composición
resultante de los colores reflejados es lo que se percibe como el color del cuerpo.
Este fenómeno se conoce como color por reflexión. Así, un cuerpo será de color rojo si éste es el único
color que se refleja; un cuerpo será de color cian si refleja el azul y el verde, cuya composición
proporciona el cian.
Un cuerpo es blanco cuando refleja todos los colores; y es negro cuando absorbe todos los colores y
no refleja ninguno. En este último caso, los cuerpos negros se perciben por el reflejo difuso de parte de la.
luz; de lo contrario, no serían visibles.
Por otra parte, cabe destacar que el color de los cuerpos depende del color de la luz que lo ilumine: si
un cuerpo blanco se ilumina con luz verde, solo podrá reflejar dicha luz y se verá de color verde; si
embargo, un objeto azul no puede reflejar el color verde (ya que la absorbe); por este motivo, cualquier
objeto azul que se ilumine con luz verde se verá negro.
Actividad 34.
¿Por qué percibimos los colores? Quizás alguna vez te habrás
hecho estas preguntas o algo parecidas. Todo lo que nos rodea está
compuesto de colores. Sí, es muy importante el color en nuestra vida.
Como sabes, la luz que llega del sol está compuesta por un conjunto
de ondas diferentes, cada una de un color (recuerda el arco iris).
Pues bien, cuando estas ondas penetran en nuestros ojos hasta la
retina actúan sobre los receptores de la luz obligando a estos a
enviar impulsos nerviosos al cerebro para que identifique, entre otras
cosas, los colores de la luz recibida.
En la retina hay dos tipos de receptores de la luz (fotorreceptores):
18
IES Ramón y Cajal Zaragoza
La luz y el color
UNIDAD 4
bastones y conos. Los bastones tienen la virtud de captar luz de baja intensidad y nos muestran un
mundo en blanco y negro. Por su parte, los conos nos permiten ver los colores pero necesitan una
intensidad de luz mayor que los bastones. Es decir, los bastones son mucho más sensibles que los
conos. Además, existen tres tipos de conos, uno por cada color básico (rojo, azul, verde).
Actividad 35.
¿Cuáles son los colores básicos o primarios? Marca con  la respuesta correcta.
 Rojo, blanco y azul.
 Rojo, verde y azul.
 Rojo, gris y azul.
 Blanco, verde y azul.
Actividad 36.
¿Qué es el color?
En tu clase de educación plástica estáis pintando en el
patio con vuestra profesora. Hoy en clase se ha
estudiado el color y os han pedido que hagáis un
pequeño cuadro del paisaje que observáis a vuestro
alrededor. Unos alumnos han pintado un paisaje donde
aparecen los campos de trigo. La percepción del color
amarillo de los trigales es debida a la impresión de la
retina de nuestros ojos.
¿Cuál de las siguientes propuestas es la correcta?
a) Los pigmentos amarillos del cuadro envían hasta el ojo pequeñas partículas de este color que
impresionan la retina.
b) La luz del sol que penetra por la ventana es de color blanco y al chocar con el pigmento del
cuadro adquiere color amarillo que llega hasta la retina de nuestros ojos.
c) La luz del sol que penetra por la ventana es de color blanco. Llega hasta nuestros ojos, se
envía al cuadro y este refleja el color amarillo hasta nuestros ojos.
d) La luz blanca que proviene del sol es una combinación de colores. Al incidir sobre los
pigmentos del cuadro absorbe todos los colores menos el amarillo que es reflejado hasta la
retina de nuestros ojos.
e) El ojo envía unas pequeñas partículas que recogen el color amarillo y lo devuelven al ojo.
Estas partículas impresionan la retina del ojo.
19
IES Ramón y Cajal Zaragoza
La luz y el color
UNIDAD 4
Actividad 37.
Por qué decimos que el color blanco es muy luminoso
¿Cuál de las siguientes afirmaciones es la correcta?
a) Refleja todos los colores de la luz
b) Absorbe todos los colores de la luz
c) Emite mucha luz
d) Es calido para nuestros ojos
e) Cuando estamos sin luz se ve muy blanco
Actividad 38.
Imagina que ayudamos a nuestros padres a pintar la pared de color.
Y de un color que nos guste. Por ejemplo rojo.
Al incidir sobre la pared la luz blanca del sol, indica con una x las
respuestas que consideres correctas
a) absorbe el color rojo.
b) refleja el color rojo.
c) absorbe todos los colores excepto el rojo.
d) refleja todos los colores excepto el rojo.
e) mis padres me persiguen por la habitación y no me acuerdo de la respuesta.
Actividad 39.
La luz es una forma de energía. A través de las ondas que constituyen cada uno de los colores, la luz
transporta energía.
20
IES Ramón y Cajal Zaragoza
La luz y el color
UNIDAD 4
Todos sabemos que los cuerpos de color oscuro adquieren más temperatura que los de colores
claros cuando reciben luz, en cambio los objetos de color blanco se calientan menos.
a) ¿De qué color pintarías el exterior de una casa en una zona muy calurosa como un pueblo de
Andalucía, donde los rayos del sol inciden largas horas del día sobre su fachada?
Blanco:
negro:
azul:
rojo:
verde:
b) Explica brevemente el motivo.
Actividad 40.
¿ Por qué motivo en los días veraniegos resultan tan calurosas las
camisetas negras que acabas de comprar en el concierto punki de los
Ramones?
Lentes
Actividad 41. Información
Las lupas, las gafas, los objetivos de las cámaras fotográficas, los objetivos de los telescopios, etc,
son ejemplos de lentes. Las lentes son cuerpos transparentes, limitados por dos superficies, una de
las cuales, como mínimo, es curva. Al igual que los espejos, la
utilidad de las lentes es que proporcionan imágenes de los
objetos, cuando miramos a través suyo.
La figura siguiente muestra el perfil de dos tipos de lentos muy
utilizadas. La primera es una lente convexa o convergente y la
segunda una lente cóncava o divergente.
convergentes
divergente
Las lentes convexas o convergentes forman imágenes diferentes dependiendo de si el objeto está
situado cerca o lejos de la lente.
Cuando miramos un objeto iluminado, la imagen que se forma ésta invertida, es más pequeña que el
objeto y se puede recoger sobre una pantalla situada entre la lente y nosotros.
21
IES Ramón y Cajal Zaragoza
UNIDAD 4
La luz y el color
Cuando el objeto se encuentra muy cerca de la lente, la imagen parece estar detrás del objeto, está
derecho y es más grande, y no se puede recoger sobre una pantalla. Una lente convergente usada de
esta manera constituye una lupa
Lente convergente
Imagen real, invertida y
más pequeña
La imagen producida de un objeto
iluminado por una lente convergente
Las lentes cóncavas o divergentes siempre forman imágenes derechas y más pequeñas que el
objeto que se coloca delante.
La imagen que vemos a través de una lupa o lente convergente está
derecha y es más grande
La imagen formada por una lente divergente es más pequeña.
Actividad 42.
Clasificando las lentes
Clasifica las lentes que te proporcione tu profesor de acuerdo con los criterios siguientes:
22
IES Ramón y Cajal Zaragoza
UNIDAD 4
La luz y el color
• Forma de la lente.
• Imagen que proporciona cuando miramos a través suyo objetes próximos y objetos lejanos.
• Recoge las características de cada tipo de lente en una tabla.
Actividad 43.
Recoge en una tabla de doble entrada las características de las imágenes formadas por lentes
convergentes y por lentes divergentes para objetos cercanos y para objetos lejanos.
Actividad 44. Investiga y experimenta
Dibujando los rayos a través de las lentes
• Coloca una sección de lente convergente sobre un papel blanco.
Utiliza una fuente de luz con una lámina de tres rendijas que te
permitan enviar tres rayos de luz paralelos sobre la lente.
• Observa los rayos que emergen de la lente.
• El diagrama de la derecha muestra cómo pasan los rayos de luz
cuando atraviesan la lente convergente.
• ¿Por qué crees que se denominan convergentes este tipo de lentos?
• ¿Cómo se denomina el punto donde se encuentran los rayos
emergentes?
• ¿Dónde se encuentra este punto si la lente es mes gruesa?
• Repite la investigación usando una sección de lente divergente. Observa
los rayos emergentes.
• El diagrama de la derecha muestra cómo emergen los rayos cuando
atraviesan la lente divergente.
• ¿Por qué crees que se denominan divergentes este tipo de lentes?
Actividad 45. Información
El ojo y la vista
El ojo humano es un complejo instrumento óptico gracias al cual podemos percibir todos los fenómenos
de la luz expuestos en esta Unidad. El globo ocular es una esfera gelatinosa protegida por una capa
resistente denominada esclerótica. La luz penetra por la parte frontal y transparente de la esclerótica,
que recibe el nombre de córnea. El iris regula la cantidad de luz que pasa a través de la pupila.
En el interior del globo ocular, la luz es focalizada por una lente convergente, el cristalino, hacia
la retina, una finísima capa donde se encuentran las células receptoras, los bastones y los conos.
23
IES Ramón y Cajal Zaragoza
La luz y el color
UNIDAD 4
Los bastones se excitan por la luz de baja intensidad, pero no son sensibles al color, y permiten la visión
nocturna (con muy poca luz). Su insensibilidad al color explica que no se puedan distinguir colores de
noche.
Los conos son sensibles al color, se excitan por la luz intensa y
son los responsables de la visión en colores bajo fuentes de
luz.
córnea
Se denomina ojo emétrope al ojo normal: aquel que enfoca correctamente los objetos lejanos y
cercanos.
Los defectos más habituales de la visión son la miopía, la hipermetropía y el astigmatismo.
Miopía
En los ojos con un globo ocular anormalmente grande, el cristalino no puede enfocar bien y la imagen
de los objetos lejanos se forma delante de la retina y no en su superficie. En consecuencia, los miopes
ven borrosos los objetos lejanos, pero bien los cercanos.
Este defecto se corrige utilizando lentes divergentes que trasladan la imagen más atrás, hasta la retina
24
IES Ramón y Cajal Zaragoza
La luz y el color
UNIDAD 4
Corrección del ojo miope
mediante lentes
Hipermetropía
Un defecto en el tamaño del globo ocular, que es más pequeño de lo normal, hace que la imagen de
los objetos cercanos se forme detrás de la retina. El ojo hiper-métrope ve mal de cerca, pero bien de
lejos.
Este defecto se corrige utilizando una lente convergente.
Corrección del ojo hipermétrope
mediante lentes
Astigmatismo
Las deformaciones en la curvatura de la córnea, defecto muy habitual, impide una visión nítida.
Este defecto se corrige mediante una lente especial, con curvatura irregular o «achatada»
Actividad 45. Información
FOTÓGRAFOS: CAZADORES DE LUZ
Cada vez que vas de viaje, cuando sales con
tus amigos y quieres conservar tus mejores
recuerdos tratas de recogerlos en tu
cámara fotográfica. Qué es en realizad la
fotografía.
El fenómeno óptico sobre el que se basa la fotografía
fue conocido por Arquímedes, y había sido descrito por
Leonardo Da Vinci. Si en una habitación totalmente a
oscuras, se realiza un agujerito por el que pasa la luz,
en la pared opuesta se forma una imagen invertida de la
escena exterior.
25
IES Ramón y Cajal Zaragoza
La luz y el color
UNIDAD 4
Las primeras fotografías fueron realizadas en el siglo XVI con una caja de cartón. el experimento con
una caja con una pared de vidrio esmerilado en lugar de la habitación, y observó que la imagen era
más nítida si se aumentaba la luz hacia los objetos. Juan Bautista Della Porta logró mejorar la
visualización de la imagen introduciendo una lente en determinada posición en el agujero de la caja.
Recién en el siglo XIX se logró descubrir cómo fijar esa imagen que se reflejaba en la cámara oscura.
Después de muchos experimentos, se reemplazó la
pared de vidrio esmerilado por una hoja de papel
impregnado en nitrato de plata, lo que constituyó una
especie de primer negativo. Colaboraron en estos
experimentos los descubrimientos sobre la sensibilidad
de la luz del nitrato y el cloruro de plata, que era ya
conocida antes de que los científicos británicos
Thomas Wedgwood y Humphry Davy comenzaran sus
experimentos, a finales del siglo XVIII, para obtener
imágenes fotográficas; pero estas fotos no eran
permanentes, y al exponerlas a la luz se ennegrecían.
La cámara fotográfica moderna
Una cámara fotográfica es en esencia una cámara oscura con una lente convergente situada en el
orificio. El papel de la lente es dar una imagen nítida del objeto. La imagen (más pequeña que el
objeto está invertida) se recule sobre una por película que contiene una sustancia (bromuro de plata o
cloruro de plata) sensible a la luz, que una vez revelada se usa para obtener una fotografía sobre
papel.
espejo
objetivo
La entrada de luz se regula mediante un diafragma, que permite
variar la abertura del orificio a través del cual pasa la luz, en el
momento del disparo. El diafragma se encuentra en el objetivo, detrás
de la lente.
Lente convergente
lente
obturador
Placa
imagen
diafragma
26
IES Ramón y Cajal Zaragoza
La luz y el color
UNIDAD 4
Cuando apretamos el botón de disparo, se abre por unos instantes un obturador que se encuentra
delante de la película y detrás de las lentes y del diafragma. La velocidad de obturación se puede
variar para decidir el tiempo de exposición, que puede ir de 1s a 1/1.OOOs. Incluso puedes dejar
abierto el obturador durante el tiempo que tú desees. Disminuir el tiempo de exposición es otra
manera de reducir la cantidad de luz que llega a la película, y también la manera de evitar obtener
una imagen borrosa cuando se fotografían objetos que se mueven
rápidamente.
Para objetos distantes, debemos disminuir la distancia entre la lente y la
película, si queremos obtener una imagen nítida. Para objetos más cercanos,
la distancia entre la lente y la película tiene que ser aumentada. Aumentar o
disminuir la distancia entre la lente y la película se logra girando el objetivo
que sujeta la lente. Esta operación de ajuste de la distancia entre la lente y la
película se denomina enfoque.
Actividad 46. Investiga y experimenta
• Hacer un esquema de la camera fotográfica que tienes en tu casa.
• Compara este dibujo con el que han hecho otros compañeros de tu clase.
• Haz uso de los catálogos, manuales o enciclopedias para encontrar más información sobre las
diferentes tipos de cámaras y sobre sus componentes.
27