1.1 El color es luz, la luz es color.
Vivimos inmersos en un mundo de color que nace de la luz y la energía solar pero tan solo una parte de esta energía es visible para el ojo humano.
La luz es una radiación electromagnética compuesta por fotones que viaja a través del espacio en forma de ondas a 300.000 Km por segundo, y vibra con diferentes longitudes de onda. A toda esta gama de radiaciones se le conoce como Espectro electromagnético, pero solo una parte muy pequeña de éste es visible al ojo humano, esa franja recibe el nombre de Espectro visible de la luz. Pero ¿qué otras radiaciones "viajan" en la luz blanca y son imperceptibles a nuestros ojos? Pincha en la siguiente fotografía:
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| Imagen de dominio público vía Wikipedia |
La luz visible por el ojo humano abarca las longitudes de onda que van desde los 380 a los 780 nm Y si el color es solo una parte de la luz ¿no podríamos también "ver" las microondas o las ondas de radio si tuviéramos los receptores necesarios?, al fin y al cabo la única diferencia que existe entre ellos es su longitud de onda.
Un descubrimiento que desveló la naturaleza de la luz.
Hasta el descubrimiento de Newton numerosos científicos y filósofos habían intentado explicar el fenómeno del color. Aristóteles definió que todos los colores se obtenían de la mezcla de cuatro colores básicos: los de la tierra, el fuego, el agua y el cielo. Siglos más tarde Leonardo Da Vinci definió el color como propio de la materia determinando la siguiente escala de colores básicos: el blanco o principal que permite recibir a todos los demás, el amarillo para la tierra, el verde para el agua, el azul para el cielo, el rojo para el fuego y el negro para la oscuridad, que nos priva de todos los demás.
En el siglo XVII Isaac Newton observó que al hacer pasar un estrecho haz de luz solar a través de un prisma triangular de vidrio, una parte de esa luz se refleja y otra se refracta, es decir, cambia su ángulo, y atraviesa el vidrio desintegrándose en una banda de diferentes colores. Newton hizo algo más que confirmó su hipótesis, colocó otro prisma y volvió a recomponer todos los colores obteniendo, de nuevo, la luz blanca. Fue él quien estableció un principio hasta hoy aceptado: "la luz es color".
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Pero, ¿por qué los colores se descomponen siempre en el mismo orden? Los diferentes colores en que se divide la luz se trasladan a la misma velocidad a través del aire, pero a diferentes velocidades en el cristal transparente. Por ejemplo la luz roja se desplaza con mayor rapidez en el cristal, que la luz violeta. Por eso el índice de refracción de cada longitud de onda varía levemente para cada color, el menor ángulo corresponde a la longitud de onda del color rojo y el mayor se corresponde con la del color violeta. De esta manera, los colores se disponen a partir del rojo, uno a continuación del otro, formando el espectro y ordenados siempre de igual manera.
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| Imagen de dominio público vía Wikipedia |
Pre-conocimiento
Los siete colores del arcoíris.
Si el espectro visible de la luz blanca es continuo ¿por qué decimos que el arcoíris tiene siete colores?
Isaac Newton, además de establecer las bases de la Física moderna, pasó gran parte de su vida estudiando la Alquimia, y era un fiel creyente de la Ley del Siete, una ley metafísica que gobierna el Universo y organiza todo lo creado de acuerdo a este número, cargado de magia y misticismo. Siete son los días de la semana asociados a la influencia de siete planetas, siete las notas musicales. En la Alquimia siete eran los metales que se empleaban y siete los elementos fundamentales. En el Yoga se habla de siete centros de energía del cuerpo o chakras. Los textos de la India aseguran que el ser humano tiene siete cuerpos. En los textos bíblicos el siete representa la perfección y en ella se pueden encontrar centenares de referencias a este número. Por eso, cuando Newton consiguió dividir la luz con un prisma, lo que se esperaba encontrar era un total de siete colores, para que también aquí se cumpliera la Ley del Siete.
¿Cuántos colores podrías diferenciar en el espectro visible?
Objetivos
Si te preguntaran de qué color es el cielo, casi con toda seguridad responderías que azul pero ¿sabes por qué?
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Sin embargo, no siempre lo ves azul, ¿verdad? Seguro que con frecuencia y a diferentes horas del día has contemplado cielos tan hermosos como los de estas fotografías. Si pinchas en la imagen conocerás a qué se deben estas variaciones cromáticas.
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| Imagen de magvil con licencia CC vía flickr |
Pre-conocimiento
El color de las nubes.
Las nubes son masas formadas por pequeñas gotas de agua suspendidas en la atmósfera, su color depende del tamaño de las gotas de agua. En el espectro visible, el azul y el verde están en el extremo corto de las longitudes de onda visibles de la luz, mientras que el rojo y el amarillo se encuentran en el extremo largo. Los rayos cortos son más fácilmente dispersados por las gotas de agua, y los rayos largos más proclives a ser absorbidos. El color azulado se produce cuando esa dispersión está siendo producida por gotas del tamaño adecuado para producir lluvia en el interior de la nube. Un tinte más verdoso en una nube es producido cuando la luz solar es dispersada por cristales de hielo y por lo tanto puede anunciar fuertes tormentas de granizo e incluso tornados. Las nubes amarillentas se observan cuando hay presencia de partículas contaminantes en el aire como en algunas áreas urbanas con elevados niveles de polución. Las nubes rojas, naranjas y rosadas ocurren casi siempre durante el alba y el atardecer como resultado de la dispersión de la luz del sol en la atmósfera y reflejan los rayos largos de la luz solar, que son predominantes en esas horas.
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| Imagen de magvil con licencia CC vía flickr |
Reflexión
- Un vaso de vidrio grande
- Agua
- Una pared blanca
- Una linterna
- 1 cucharadita de leche.
Llena 3/4
partes del vaso con agua y colócalo frente a una pared blanca. Enciende la
linterna y dirige el foco de luz a través del vaso. ¿De qué color se ve la luz que llega a la pared?
Ahora añade la leche al agua. Mezcla bien y vuelve a dirigir el foco de luz a través de este líquido. ¿Qué color observas ahora en la pared?
¿Sabes por qué sucede esto?
Pre-conocimiento
El arcoíris en las burbujas de jabón.
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El color iridiscente de las pompas de jabón se produce cuando, al incidir la luz en la película, parte de ella es reflejada por la superficie exterior mientras que otra parte atraviesa la película y sale después de ser reflejada varias veces por las dos superficies. Lo que vemos es la interferencia de todas estas reflexiones y cada vez que la luz atraviesa la película se produce un desfase que depende del grosor de ésta. Como la pompa se va haciendo más fina por evaporación cada grosor va filtrando diferentes longitudes de onda: las más gruesas filtran el rojo, las más finas filtran el amarillo, luego el verde y luego el azul. Cuando la pared de la pompa se hace más fina que la longitud de onda del espectro visible, todas las longitudes de onda se filtran y no se produce ninguna reflexión apareciendo el negro, es el momento en el que la pompa está a punto de estallar.