LA LUZ Y LOS COLORES

Autoras: Verónica Seara y Pablo Salomón

En el capítulo “¡Que me parta un rayo!” del programa CZR 2, los Cazurros observan el comportamiento de truenos y relámpagos y hablan sobre algunas de las características del sonido y de la luz. Sabemos que los relámpagos son destellos de luz blanca producidos por descargas eléctricas en días de tormenta.

¿Cómo se compone la luz blanca? ¿Se puede “desarmar”? ¿Podrán combinarse luces de distintos colores, como si fueran pigmentos de témperas o acuarelas? Serie CZR2, Capítulo “¡Que me parta un rayo!”

¡FABRICANTES DE ARCOÍRIS! Presentación Por medio de esta propuesta, los chicos y chicas podrán analizar, de manera divertida, algunas características de la luz. La observación de imágenes y la producción de arcoíris darán lugar a la reflexión acerca de los fenómenos que los producen, relacionados con la descomposición de la luz blanca.

Objetivos y NAP Las siguientes actividades exploratorias les permitirán crear las condiciones necesarias para que los chicos y las chicas logren: comprender que la luz blanca está formada por diferentes colores; reconocer que, cuando la luz blanca pasa a través de un medio transparente (agua, vidrio), se descompone en sus diferentes colores y forma un espectro; realizar experimentos para verificar que la luz blanca está formada por colores. Estos objetivos se relacionan con el reconocimiento de características de la luz, como su propagación y reflexión, que es un núcleo de aprendizaje prioritario (NAP) del 5.º año/grado de la escuela primaria.

MANOS A LA OBRA 1. ¿Arcoíris a pedido? Comiencen mostrándoles a los chicos y chicas imágenes de arcoíris, como las siguientes, que se encuentran fácilmente en Internet.

Luego, pídanles que describan el fenómeno que observan y que intenten explicarlo. Guíen la observación con preguntas como: ¿Presenciaron la formación de un arcoíris alguna vez? ¿Recuerdan cómo eran las condiciones del tiempo ese día? Es muy probable que los chicos recuerden que los arcoíris se producen en días de lluvia en los que, además, se ven los rayos del sol.

2. ¿Cómo se pueden hacer arcoíris en la escuela? Organicen tres estaciones de investigación sobre la formación de arcoíris y dividan la clase en tres grupos. Cada grupo visitará una de las estaciones, para realizar las experiencias que allí se proponen y luego compartir sus conclusiones con el resto de la clase. Tengan en cuenta que, si no cuentan con espacios adecuados, pueden adaptar estas experiencias y utilizar linternas en lugar de la luz solar.

2.

Para eso necesitan:

Para la estación 1: Un frasco de vidrio con tapa (mejor si tiene forma irregular, como los de algunas mermeladas) Una hoja de papel blanco Una jarra con agua

Para la estación 2: Un bolígrafo facetado transparente (de los que tienen varios lados) Una hoja de papel blanco

Para la estación 3: Un espejo Cartulina blanca Cinta adhesiva de papel (tipo cinta “de pintor” o “de enmascarar”) Un recipiente grande con agua (como un bol, un balde o una palangana) Para llevar a cabo las experiencias, hace falta mucha luz solar. Si es posible, organicen las estaciones 1 y 2 en un lugar abierto, como el patio de la escuela. La estación 3 se armará en un salón bien iluminado, junto a una ventana que reciba la luz del sol de forma directa. Asignen una estación a cada grupo y entréguenles una copia con los instructivos correspondientes. Allí encontrarán indicaciones para hacer los procedimientos indicados en cada caso.

Instructivo para la estación 1: Un arcoíris con un frasco de vidrio

Llenen un frasco de vidrio con agua y ciérrenlo (si es de forma irregular, como los de algunas marcas de mermelada, mejor). Colóquenlo bajo la luz del sol. Traten de recoger sobre la hoja de papel la luz que pasa a través del agua, desde arriba hacia un costado o desde un costado hacia arriba. Para que aparezca el arcoíris, tengan en cuenta que el lugar donde cae la luz esté a la sombra.

Instructivo para la estación 2: Un arcoíris con una birome facetada trasparente

Desarmen el bolígrafo y saquen el tanque de tinta; solo utilizaremos el tubito transparente. Coloquen la hoja blanca sobre el suelo y expongan el tubito a los rayos del sol, de manera que la luz que lo atraviesa se vea proyectada en la hoja. Muevan el cuerpo del bolígrafo hasta que vean en el papel un pequeño arcoíris.

3.

Instructivo para la estación 3: Un arcoíris con un espejo y agua

Llenen el recipiente con agua, apoyen el espejo sobre uno de los costados y la hoja blanca frente al espejo. Coloquen el recipiente cerca de la ventana de manera que el sol dé sobre el espejo. Muevan la hoja hasta que el arcoíris aparezca. Una vez que el espejo y la cartulina estén en la posición correcta pueden fijarla con cinta a una pared.

3. ¿Cómo se explica el fenómeno que se pudo observar? Una vez que todos los grupos hayan realizado sus experiencias, realicen una puesta en común de lo observado por cada grupo y guíen la explicación de los fenómenos presenciados. Se espera que en cada caso hayan podido observar la formación de un espectro de colores producido por la descomposición de la luz blanca.

¿Qué se puede decir acerca de la composición de la luz blanca? Orienten la intervención de los chicos y las chicas para llegar a una explicación general de lo observado: la luz blanca está compuesta por muchos colores y, bajo ciertas condiciones, es posible descomponerla y observar sus componentes. En general, cuando la luz blanca pasa de un medio material transparente a otro (como cuando pasa del aire al agua, del aire a un cuerpo de vidrio, del agua al vidrio, o viceversa), los componentes de la luz se separan y por eso se observa una imagen de todos los colores. Esto es lo que ocurre cuando la luz del sol o de la linterna atraviesa los distintos cuerpos transparentes que utilizaron en las estaciones. También es lo que ocurre cuando la luz del sol atraviesa las gotas de agua durante días lluviosos. O sea que la descomposición de la luz en el conjunto de las gotas de lluvia forma el arcoíris. La separación o descomposición de la luz blanca sucede debido a que cada color que la compone se desvía en un ángulo diferente al atravesar el material. A este fenómeno, en que hay separación de los colores que antes estaban agrupados, se le da el nombre de dispersión cromática. El ángulo de dispersión de cada color respecto de la trayectoria original da como resultado el orden de los colores visibles. Es por eso que en el arcoíris los colores se presentan siempre en el mismo orden: la franja roja arriba, y la violeta en la parte inferior.

4.

R TINUA N O C PARA ¿Puede producirse el proceso inverso, es decir, que el conjunto de colores obtenidos por la descomposición de la luz pueda volver a “unirse” y formar luz blanca? Para poner a prueba esta idea, coloquen una lupa entre el espejo y la cartulina de la estación 3. ¿Qué sucede? La lente de la lupa “quiebra” la luz y los colores vuelven a unirse, haciendo que el arcoíris desaparezca. De esta manera, podemos ver que los siete colores del arcoíris se combinan para formar la luz blanca.

En el siguiente video encontrarán información complementaria sobre las propiedades de la luz.

http://videos.educ.ar/play/Disciplinas/_Fisica/La_Luz_y_sus_propiedades

Duración: 1:14

A partir de la información del video, se pueden diseñar experiencias para explorar otras propiedades de la luz, distintas a las que investigamos en las actividades de la presente secuencia. En el siguiente sitio, encontrarán algunos ejemplos.

http://www.educ.ar/educar/site/educar/cuando-la-vista-nos-engana.html

Caja de herramientas Información complementaria para los docentes Videos explicativos sobre la teoría corpuscular de Newton (para los docentes):

http://www.encuentro.gov.ar/nota-3122-Video-Teoria-corpuscular-de-Newton.html Un texto explicativo sobre los temas trabajados en esta propuesta:

http://portal.educ.ar/debates/eid/ciencia/para-trabajar-clase/ciencia-facil-luz-y-color.php

5.