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Contenido principal
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Transcripción del video

vamos a hacer un experimento clásico vamos a observar esta luz a través de esta regla transparente desde la parte de enmedio y desde la parte de arriba y como mi cámara tiene una lente grande podemos ver ambas al mismo tiempo esta es la imagen de la parte de enmedio de la regla y esta es la imagen de la parte de arriba de la regla si disminuimos la exposición podemos ver que el tubo de luz de la parte de arriba se ve con colores y al ver la imagen de enmedio no se ve con colores la pregunta es por qué ocurre esto aquí tenemos una mejor imagen porque al ver la luz desde la parte de arriba la vemos con colores y cuando la vemos desde la parte de enmedio no se ven colores para responder a esto vamos a ver de perfil lo que sucede vamos a verlo de este lado aquí está la vista de perfil aquí está la regla aquí es donde estaba la cámara y por eso dibujé un ojo aquí y aquí está la fuente de luz si dibujamos un par de rayos de luz uno que va hacia la parte de en medio de la regla y el otro que va hacia él de arriba de la regla porque no vemos colores aquí porque si vemos colores acá arriba cuál es la diferencia entre estos dos vamos a acercarnos para observar lo que ocurre ahora podemos ver la diferencia y la diferencia está en que en la parte de enmedio a ambos lados de la regla son paralelos pero en la parte de arriba los dos lados no son paralelos entre sí así que por alguna razón cuando la luz pasa por la parte de los lados paralelos no se ven colores pero sí se ven colores cuando la luz blanca pasa por la parte que no tiene los lados paralelos queremos averiguar por qué ocurre esto veamos lo que sucede cuando la luz pasa por la parte de arriba de la regla que tiene lados no paralelos que hemos dibujado aquí y luego veremos lo que ocurre cuando la luz pasa por el medio que tiene los lados paralelos cuando tenemos un medio que no tiene lados paralelos en general llamamos prismas a tales medios pero la mayor parte de las veces que hablamos de prismas nos referimos a prismas triangulares si vemos un prisma triangular tridimensional tendrá más o menos esta forma dos bases o caras con forma triangular por eso se llama prisma triangular y una de las caras la vemos aquí es el mismo prisma pero visto de frente las dos bases triangulares están unidas por estas tres caras laterales rectangulares aquí está una cara rectangular por aquí está la otra cara rectangular y por abajo está la otra cara rectangular este es un prisma triangular y el ángulo formado por estas dos caras rectangulares se le conoce como ángulo del prisma y esta parte de arriba también es un prisma triangular si se fijan es un triángulo un triángulo rectángulo es un prisma triangular y este es un ángulo muy bien veamos qué es lo que sucede cuando pasa un rayo de luz a través de un prisma triangular como este imaginemos que un rayo de luz llega desde la izquierda vamos a acercar la imagen para dibujar el rayo imaginemos que tenemos un rayo de luz que llega desde la izquierda lo que va a ocurrir aquí es que este rayo se va a desviar porque cambia de medio y para comprender cómo se desvía el rayo por lo general dibujamos una recta normal aquí dibujamos una recta perpendicular a esta que es la recta normal y ahora este rayo va a pasar del vacío a otro medio que puede ser vidrio o quizá plástico lo que sea como resultado el rayo va a ir más despacio porque la luz tiene su máxima velocidad en el vacío y conforme la luz va más despacio se va a desviar hacia la normal es algo que hemos visto en vídeos sobre refracción por lo que si quieren saber más del por qué ocurre esto los invito a que pause en este vídeo y vayan a ver los vídeos sobre refracción y luego regresen a ver este así que este rayo se va a desviar y va de esta forma pero al ir más despacio se desvía hacia la recta normal así ahora nuevamente llega a esta interfase y de nuevo se va a desviar voy a dibujar otra recta normal de esta forma ahora va a pasar de este medio al vacío lo que significa que va a aumentar su velocidad y se va a desviar lejos de la normal así que este rayo que venía así ahora se va a desviar lejos de la normal de esta forma aquí lo tenemos esto es lo que hace la luz cuando pasa a través de este prisma podemos ver que la luz se ha desviado dos veces en la misma dirección en ambos casos se dobló hacia abajo y como resultado el rayo emergente se desvía de su ruta inicial lo ven el rayo tenía esta dirección pero al pasar por el prisma este rayo ya no tiene esa dirección ahora se desvió con un ángulo como éste y ahora se mueve en esta dirección esto es lo que hacen los prismas los prismas desvían los rayos de luz que pasan a través de ellos y quizás se pregunten qué tiene que ver esto con lo que vimos al principio bueno recuerden que este es un solo color de luz pero si tenemos un rayo de luz blanca como la que vemos aquí la luz blanca está formada por los siete colores del arco iris y hemos visto en vídeos anteriores que cuando la luz blanca pasa de un medio a otro los diferentes colores se desvían de forma distinta el color rojo es el que se desvía menos y el color azul el que se desvía más como resultado de que los colores se desvían diferente es que podemos ver estos colores por separado vamos a verlo así es como luce esta imagen está un poco exagerada pero pueden ver que aquí está la luz blanca estos dos rayos están desviados hacia abajo como lo vimos aquí pero como la luz roja se desvía menos podemos ver que se dobló poco y como la luz azul es la que más se desvía el resultado es que se han separado los colores y es por eso que vemos colores en la parte de arriba bueno pasará lo mismo aquí abajo ahora veamos lo que sucede cuando un rayo de luz pasa por aquí vamos a ignorar esta versión y consideremos un solo color ya hemos visto lo que ocurre aquí cuando un rayo de luz incide en un medio con lados paralelos el rayo emergente será paralelo al rayo incidente es decir que el rayo emergente va a tener la misma dirección que el rayo incidente esto ocurre porque aquí la luz se desvía hacia la recta normal y luego se desvía lejos de la normal y como ambos lados son paralelos ambas desviaciones se cancelan por lo que el resultado es que el rayo emergente es paralelo al rayo incidente esta es la gran diferencia entre esto y esto aquí debido a que ambos lados están en ángulo el rayo emergente no va ser paralelo al rayo incidente y si ahora reemplazamos esto con luz blanca veremos dispersión vamos a reemplazarlo con la luz blanca de nuevo igual a lo que vimos aquí la luz roja se desvía menos y la luz azul es la que más se desvía pero como los rayos emergentes tienen que ser paralelos al rayo incidente vean que el rojo y el azul emergen paralelos entre sí esta es una gran diferencia aquí el rojo y el azul no son paralelos entre sí pero aquí sí son paralelos entre sí y debido a que los colores son paralelos al observarlos no podemos ver coloración y solo vemos blanco pero por qué sucede esto esto tiene sentido si recordamos un detalle importante que en la realidad no tenemos solo un rayo de luz sino que siempre tenemos varios rayos de luz dibujemos un rayo más de luz para ver qué es lo que sucede si dibujamos otro rayo de luz en la parte de abajo hay un par de formas en las que podemos convencernos de que no veremos colores aquí una forma es que como tenemos dos rayos luz aquí si estos dos rayos estuvieran más cerca el uno del otro pueden ver que el rojo y el azul se trasladarían entre sí de forma similar si dibujamos otro rayo de luz blanca quizá el color amarillo sería el que se traslapa con el azul aquí y si dibujáramos otro entonces quizá el color verde es el que se traslade aquí en resumen lo que sucede aquí es que si consideramos muchos rayos de luz que llegan entre estos y si consideramos todos los colores debido a que estos rayos emergen paralelos entre sí siempre se traslapan entre sí todos los colores se mezclan por lo que vemos luz blanca pero en este otro prisma no sucede lo mismo consideremos otro rayo de luz acá la diferencia principal es que los colores no son paralelos entre sí por lo que no se van atrás la par pueden ver que aunque se trasladen un poco aquí al final se van a separar y es por eso que el rojo y el azul se separan y pueden verse de este lado otra forma de convencernos de que esto ocurre es ir un paso más allá y esta parte me gusta mucho veamos qué ocurre con estos rayos cuando entran en nuestros ojos porque eso es lo que realmente importa eso lo tenemos aquí abajo he dibujado un par de ojos noten que cuando estos rayos llegan a nuestros ojos en nuestros ojos tenemos lentes convergentes en la retina todos los rayos y todos los colores son paralelos entre sí y como resultado para incidir en nuestros ojos quizá recuerden que todos ellos se van a enfocar en un solo punto todos los rayos paralelos se van a enfocar en un solo punto en donde se enfocan eso depende del ángulo que formen estos rayos con el eje principal pero lo importante es que todos se enfocan en el mismo punto y como resultado vemos un punto blanco por eso nos vemos colores porque los rayos emergentes son paralelos entre sí por otra parte si consideramos estos rayos de luz el color rojo llega con un ángulo particular por lo que todos estos rayos van a converger en un solo punto pero el color azul no es paralelo al color rojo los rayos de color azul llegan con un ángulo diferente por lo que se enfocan en un punto diferente espero que esto nos convenza de que cuando los rayos y los colores llegan paralelos entre sí no vemos colores pero cuando llegan con ángulos entre ellos si podemos verlos en resumen cuando la luz pasa a través de un prisma el rayo emergente no va a ser paralelo al rayo incidente y es por eso que cuando tenemos un rayo de luz blanca los colores se separan pero cuando la luz blanca incide en un medio de lados paralelos el rayo emergente es paralelo al rayo incidente y es por eso que todos los colores salen paralelos entre sí por eso es que no podemos ver los colores esa es la razón por la que no vemos colores en la parte de enmedio de la regla pero si vemos colores en la parte de arriba de la regla