lunes, 8 de septiembre de 2014

¿Qué Es La Luz Y Cómo Se Forman Los Colores?

Primero los padres

La luz y los efectos derivados de la Luz no es un tema muy fácil de explicar para niños, incluso para nosotros los adultos. El primero que realizó un estudio detallado sobre la Luz fue Newton quien partió con una pregunta simple: ¿Cómo un tema tan común para los seres vivos jamás ha sido tratado? El segundo personaje que continuó los estudios de la Luz con gran fuerza fue Einstein, de hecho ganó el Premio Nobel precisamente con su estudio de los fenómenos Fotoeléctricos. Lo cierto es que la Luz y los colores son parte de nuestra vida cotidiana y por tal motivo es obviado de nuestros pensamientos, a pesar de toda su importancia para nuestra vida. Sin la Luz no existiría la Fotosíntesis y las plantas no podrían alimentarse, sin plantas los animales no podrían alimentarse y el mundo como lo conocemos no existiría.

Para explicar la Luz y la formación de los colores es necesario hablar de cosas que son ABSTRACTAS y necesita de mucha imaginación para poder explicar a los niños, sin que se confundan aún más.  Es bueno antes de explicarles este tema practiquen con los niños juegos donde la imaginación sea la herramienta más esclarecedora para descubrir cosas.

¿Qué es la Luz?

La Luz nace de todas las fuentes de Energía, y todas las fuentes de energía liberan Luz y Calor. El Sol, nuestra estrella más cercana es la fuente de energía más grande de nuestro sistema solar; otra fuente de energía es el fuego que también libera Luz y Calor (energía química); también podemos ver en las ampolletas, como otra fuente de energía (energía eléctrica), que libera Luz y Calor.

La Luz puede entenderse como un rayo de partículas que nace desde una fuente de energía (el Sol, el fuego, una ampolleta). El rayo de luz contiene todos los colores que nuestros ojos pueden discriminar. De hecho, una vista rápida y NO DE FORMA DIRECTA al Sol nos da la idea que la Luz del Sol es de “color” Blanca. Es decir, el conjunto de todos los rayos de colores forma el color blanco. (y la ausencia de todos los colores permite la aparecente “presencia” del negro).

Cuando el rayo de luz choca con una barrera, parte de este rayo de luz rebota y otra parte más pequeña es absorbida por la barrera. Cuando la pequeña parte del rayo de luz que es absorbida está en el rango de un color, como lo puede ser el rojo, lo que nosotros vemos a través de nuestros ojos es el conjunto del rayo de luz que no es absorbida por la barrera y que rebotaron hacia nosotros, formando en los ojos el color rojo.

Es decir, aquella fracción del rayo de luz que fue absorbida (“atrapada”) por la barrera está ausente en el rayo de luz que rebotó y que recibimos, y el conjunto de rayos de los demás colores forman ante nuestros ojos el color ausente, es decir, vemos el color rojo.

Ahora los niños.

Ejemplo de cómo se forman los colores.

Juguemos con la imaginación un poco. Imagina que tienes tres baldes llenos de agua y que frente a ti tienes tres cosas: una muralla, un colchón grande y una malla de limones bien estirada.
- Si tiras un balde de agua al centro de la muralla el agua rebotará en la superficie de la ventana casi en su totalidad.
- Si tiras un balde de agua al centro del colchón grande, parte del agua rebotará y otra parte mojará el colchón (será absorbida por el colchón).
- Si tiras un balde de agua al centro de la malla, una parte muy pequeña de esa agua que has tirado rebotará, una parte mojará la malla y la mayoría del agua pasará al otro lado.
Otro ejercicio.
Imaginemos que tenemos de nuevo una muralla grande, un colchón grande y una malla bien estirada. A cada lado de esos objetos hay dos niñ@s.
- Hablémosle al niñ@ que está al otro lado. Si le hablamos al niñ@ por la muralla, el sonido de nuestra voz rebotará hacia nosotros y el otro niñ@ no escuchará nada.
- Hablémosle al niñ@ que está al otro lado a través del colchón. El otro niño podrá escuchar algunos sonidos, es decir, el sonido de nuestra voz podrá pasar un poco hacia el otro lado del colchón y otra parte rebotará. El niño al otro lado no escuchará bien ya que no todo el sonido de nuestra voz pasó por el colchón.
- Hablémosle al niño que está al otro lado a través de la malla bien estirada. El otro niño podrá escuchar casi todo el sonido de nuestra voz porque la malla dejó pasar casi todo el sonido y una parte muy pequeña (casi insignificante) rebotó.
La luz actúa de la misma manera que el agua que tiramos del balde y de la misma manera que el sonido de nuestra voz.
Cuando el rayo de luz viaja sin que nada se interponga (un espacio vacío) toda la luz pasa. Pero cuando hay algo que se interponga en el camino del rayo de luz, la luz puede rebotar toda, o dejar pasar una parte o puede pasar todo el rayo de luz. Esto va a depender de lo que le pongamos como barrera: una muralla, un colchón o una malla bien estirada o cualquier otra superficie (una hoja o el tronco de un árbol, un vidrio, una ladrillo, etc). Esto se debe a que todas las cosas están hechas de diferentes compuestos y moléculas muy pequeñas que cuando están juntas forman los artículos que vemos.
Ahora pongamos una fuente de energía en una pieza de nuestra casa y al otro lado estamos nosotros. Si entre la fuente de energía (el Sol, una llama o una ampolleta) ponemos una muralla, un colchón y una malla bien estirada ¿qué es lo que ocurrirá?
- Si ponemos el Sol, una llama o una ampolleta e intentamos que el rayo de luz pase por una muralla, éste rebotará en una gran parte iluminando la muralla. El rayo de luz rebotará y todos los colores que van en el rayo de luz también lo harán y lo que observamos a través de nuestros ojos es el color blanco.
- Si ponemos el Sol, una llama o una ampolleta e intentamos que pase por un colchón, una parte de la luz rebotará y otra parte muy pequeña quedará “atrapada” dentro del colchón.
- Si ponemos el Sol, una llama o una ampolleta e intentamos que pase por una malla bien estirada casi toda la luz pasará por la malla hacia el otro lado, una parte muy pequeña rebotará y una parte muy pequeña quedará “atrapada” en la malla.
Los colores que vemos en los objetos es producto de que no toda la luz del Sol o de cualquier fuente de energía, logró traspasarlos. Una parte rebotó, una parte muy pequeña quedó “atrapada” en la barrera y en ocasiones una parte logró traspasarla, como es el caso de los vidrios, el agua o cualquier material cristalino.

El verde de las hojas de las plantas

Por ejemplo, en las hojas de las plantas, el color que vemos es el verde, en su gran mayoría, esto ocurre porque hay una parte del rayo de luz, la luz que transporta el color verde, es “atrapada” por unas moléculas muy pequeñas que están en las hojas llamada clorofila. La molécula de clorofila “atrapa” la fracción de luz verde y refleja el resto de la luz. El conjunto de rayos de luz reflejados forma lo que nosotros vemos como color verde. La parte de la luz que es “atrapada” por las hojas (por la clorofila) es usada por las células para como energía en lo que llamamos FOTOSÍNTESIS.
Hay algunas especies de plantas como los “ciruelos en flor” que en sus hojas absorben el color verde y rojo y el color que vemos es el color rojo (que es dominante). Esto se debe a que el color más fuerte domina sobre lo que vemos a través de nuestros ojos.

El color rojo de los ladrillos.

Los ladrillos son hechos en base a un tipo de tierra muy especial llamado arcilla. El color rojo que vemos en los ladrillos es producto de que el rayo de luz rebota casi todo menos la fracción del color rojo que es “atrapada” por la estructura de partículas que forman la arcilla, y lo que vemos es el conjunto de los rayos de luz que rebotaron y que forman el color rojo.

El color café de la madera

La madera está formada por un conjunto de células vegetales muertas que acumularon un compuesto químico llamado lignina y que absorbe el color café del rayo de luz. Lo que rebota es el conjunto de rayos y lo que vemos es ese conjunto de rayos que forman el color café.

El color amarillo del Sol

La luz del Sol en su origen es blanca ya que proviene de una fuente intensa de energía, cuando llega a la tierra el rayo de luz debe traspasar la Atmósfera. Recuerda que la Atmósfera es un conjunto de varias capas de gases que protegen y cubren nuestro planeta. Los rayos de luz emitidos por el Sol chocan con la atmósfera. Casi la mitad (47%) de esa energía es reflejada y más de la mitad (un 53%) de esa energía llega a la superficie de la tierra. La parte que la luz visible que logró pasar la Atmósfera da un color aparente amarillo del Sol.

Luis Fraczinet
Físico Teórico por accidente
Magister en explicaciones
En esta explicación se omitieron imágenes o monitos para fomentar la comprensión de la idea que se desea plantear. El objetivo son nuestros niños y a ellos hay que hablarles y no mostrarles dibujos esperando que ellos por si solo comprendan lo que nosotros queremos explicar.

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