¡Ciencia en casa! ¿Crear colores girando la luz? La cinta adhesiva se convierte en pintura mágica — construye un caleidoscopio de luz polarizada

Soy Ken Kuwako, tu entrenador científico. ¡Cada día es un experimento!

A nuestro alrededor, estamos rodeados de la luz que nos llega del sol o de las lámparas fluorescentes. Pero, ¿sabías que dentro de esa luz transparente se esconden colores secretos invisibles al ojo humano?

En el mundo de la luz, por el que solemos pasar sin prestar mucha atención, duerme un arcoíris más vibrante de lo que imaginas. Hoy vamos a revelar la verdadera identidad de la luz con un experimento científico que te permitirá recrear esa belleza mágica en tus propias manos.

Hace poco, visité una exhibición en el Museo Nacional de Naturaleza y Ciencia donde usaban láminas polarizadas. Con solo mirar una pantalla LCD completamente blanca a través de una de estas láminas, aparecen ante tus ojos un sinfín de colores. Primero, echa un vistazo a este curioso fenómeno en el siguiente video:

El secreto detrás de este fenómeno mágico es la polarización de la luz y una propiedad que tienen materiales como la cinta adhesiva llamada birrefringencia. Utilizando estos principios, vamos a construir juntos un caleidoscopio de láminas polarizadas para crear una belleza única en el mundo.

Mira cómo queda terminado en este video:

Aquí tienes la receta científica para hacerlo en casa.

Receta científica: Herramientas para diseccionar la luz

Materiales necesarios

Láminas polarizadas, un tubo, lámina de espejo (o papel espejo), sierra de calar pequeña (o cúter), material de embalaje (plástico de burbujas), tijeras, cinta adhesiva (celo), rotulador, vaso de papel y cúter.

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Instrucciones: Armando tu caleidoscopio de luz

Corta el tubo a una longitud cómoda (se recomiendan unos 15 cm). Luego, corta 3 piezas de lámina de espejo ajustadas al diámetro interno del tubo. El papel espejo se corta fácilmente con tijeras.

Retira con cuidado el film protector de las láminas de espejo y pega las tres piezas con cinta adhesiva para formar un prisma triangular con los espejos hacia adentro.

Inserta el prisma de espejos dentro del tubo.

Para que el prisma no se mueva, rellena los huecos laterales con material de embalaje para fijarlo bien.

Marca el contorno del tubo sobre la lámina polarizada con un rotulador y recórtala. Quita el protector de la lámina y pégala con cinta en un extremo del tubo. Esta será nuestra ventana para observar.

Ahora, recorta el fondo de un vaso de papel con el cúter. Pega otra pieza de lámina polarizada (recortada igual que en el paso 4) sobre el hueco del vaso. Y aquí viene el truco: pega trozos de cinta adhesiva de forma aleatoria y superpuesta sobre esta lámina polarizada.

El consejo de experto es poner poca cinta al principio e ir añadiendo más mientras miras por el visor para ajustar el efecto.

¡Une el tubo con el vaso de papel y listo! Ya tienes tu caleidoscopio polarizado. Ahora, apunta hacia una fuente de luz y asómate.

Resultado: Un universo de colores orquestado por la luz

Mira este video para comprobar la belleza de los paisajes visuales que puedes crear:

Apunta hacia una luz fluorescente y gira lentamente la parte del vaso mientras observas.

Verás cómo los patrones cambian constantemente.

Es increíble pensar que, sin tener cuentas de colores ni cristales dentro, se generen formas y colores tan complejos, ¿verdad? Para verlo aún mejor, intenta iluminar desde abajo con una linterna LED o la luz del móvil.

¿Por qué la cinta transparente se vuelve de colores? Resulta que las películas de plástico, como la cinta adhesiva, tienen la capacidad de cambiar la dirección en la que viajan las ondas de luz (birrefringencia). Cuando esto ocurre entre dos láminas polarizadas, solo ciertos colores se intensifican y llegan a nuestros ojos.

Dependiendo de cómo pegues la cinta y cuántas capas pongas, las combinaciones son infinitas. ¡Experimenta añadiendo más cinta o cambiando los ángulos para encontrar tu patrón favorito!

Como referencia, aquí tienes una exhibición sobre polarización en el Museo de Ciencias y Tecnología. Es una instalación a gran escala muy interesante para entender cómo funciona este mecanismo.

¿Qué es exactamente una lámina polarizada?

El secreto de este caleidoscopio reside en esa misteriosa película oscura llamada lámina polarizada. En las clases de física, solemos usarla para demostrar que la luz es una “onda transversal”.

La luz viaja en forma de ondas. Imagínala como una “onda ruidosa” que vibra en todas las direcciones: arriba, abajo, izquierda, derecha, en diagonal… La lámina polarizada actúa como una rejilla invisible que pone orden a esa luz.

Si la luz pasa por una “rejilla vertical”, solo las vibraciones verticales logran cruzar. Si inmediatamente después ponemos otra “rejilla horizontal”, ¿qué crees que pasa? La luz vertical no puede pasar por la rejilla horizontal y, como resultado, la luz se bloquea y se ve todo oscuro.

Al superponer dos láminas y girarlas, podemos dejar pasar la luz (cuando las rejillas están alineadas) o bloquearla por completo (cuando están en ángulo recto).

Esta propiedad es muy útil en nuestro día a día. Por ejemplo, cuando la luz se refleja en el agua, vibra en una sola dirección, creando ese brillo molesto. Las gafas de sol polarizadas o los filtros PL de las cámaras bloquean ese reflejo específico, permitiéndonos ver claramente lo que hay bajo el agua.

¿Por qué la cinta adhesiva crea un arcoíris?

Ya sabemos que las láminas dejan pasar o bloquean la luz. Pero, ¿de dónde salen los colores?

Aquí entra nuestro segundo ingrediente: la cinta adhesiva. La cinta tiene la asombrosa propiedad de “retorcer” la dirección de vibración de la luz que la atraviesa. Y lo más fascinante es que el ángulo de ese giro varía según el “color” de la luz.

En este caleidoscopio, tenemos la cinta entre dos láminas polarizadas. Cuando la luz ordenada por la primera rejilla pasa por la cinta, el rojo se retuerce en un ángulo A, el azul en un ángulo B, y así sucesivamente.

Cuando esa luz llega a la segunda rejilla (la de salida), algunos colores logran pasar y otros se quedan bloqueados. El resultado es que percibimos ciertos colores intensificados, ¡creando ese hermoso efecto arcoíris!

Es una forma ecológica y espectacular de reciclar tubos de cartón y convertirlos en una obra de arte científica.

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