¿Es real el “tú” que ves en el espejo? Un experimento de luz para sentir la ley de la reflexión
Soy Kuwako Ken, entrenador de ciencia. Cada día es un experimento.
Cada mañana nos miramos al espejo del baño. En la ventana del tren vemos reflejado el paisaje. En un charco aparece el cielo. Sin darnos cuenta, vivimos rodeados de reflejos de la luz. Pero, si alguien nos preguntara: “¿Por qué un espejo refleja los objetos?”, probablemente no sería tan fácil responder. En este artículo vamos a descubrir la ley de la reflexión, no solo como una fórmula del libro de texto, sino mediante un experimento que podrás comprobar con tus propios ojos y tus propias manos.
Lo difícil que es “sentir” cómo se refleja la luz
Cuando llega el momento de enseñar la ley de la reflexión o la reflexión difusa, muchas veces las definiciones del libro no consiguen despertar el interés de los alumnos. ¿No te ha pasado alguna vez esa sensación de frustración? Aunque les expliquemos que “la luz rebota como una pelota sobre un espejo” o que “una superficie rugosa dispersa la luz en muchas direcciones”, lograr que realmente digan “¡Ahora lo entiendo!” es mucho más complicado de lo que parece. Por eso es tan importante comprobarlo mediante un experimento.
A mí también me ocurría que siempre me preguntaba si mis alumnos habían comprendido de verdad lo que estaban observando. Este experimento no solo sirve para aprender un concepto; también desarrolla la capacidad de observación y el pensamiento científico. Al comprobar con sus propios ojos el extraño comportamiento de la luz, la curiosidad científica crece de forma natural y la asignatura de ciencias resulta mucho más interesante.
Como curiosidad, se dice que el primero en dejar constancia escrita de la ley de la reflexión fue el matemático griego Euclides. Ya alrededor del año 300 a. C. se conocía que el ángulo de incidencia y el ángulo de reflexión son iguales. ¡Hace más de dos mil años que la humanidad ya se maravillaba con los misterios de los espejos!
Materiales
- Fuente de luz (preferiblemente capaz de emitir un haz paralelo): Lo ideal es que el recorrido de la luz sea claramente visible. También puede utilizarse un puntero láser, aunque conviene tener en cuenta cómo se dispersa el haz.
- Espejo plano: Puede ser un espejo de mano o uno de laboratorio. Recomiendo especialmente un espejo tipo tarjeta, ya que es económico y dura mucho tiempo.
[https://phys-edu.net/wp/?p=40111](https://phys-edu.net/wp/?p=40111)
- Hoja de observación con transportador (o una hecha a mano): Es indispensable para medir con precisión los ángulos de incidencia y reflexión. Basta con dibujar un transportador grande sobre una hoja y marcar el lugar donde irá el espejo. La hoja que utilizo tiene líneas cada 15 grados, lo que facilita mucho las mediciones.
Procedimiento
Haz incidir el rayo de luz sobre el espejo plano y mide el ángulo de incidencia y el ángulo de reflexión. Lo más importante es que los alumnos se concentren en realizar una medición precisa. Repitiendo el procedimiento varias veces podrán comprobar por sí mismos que ambos ángulos coinciden y descubrir la famosa ley de la reflexión.
Método utilizando un espejo tipo tarjeta
La inesperada desviación de los espejos tipo tarjeta
Si comparas un espejo tipo tarjeta con un espejo de laboratorio, descubrirás algo curioso: cuando el ángulo de incidencia es grande, los resultados pueden empezar a desviarse de lo que predice la ley de la reflexión. En la siguiente imagen se utilizó un equipo experimental de Narika.
La razón es que estos espejos están recubiertos por una fina capa de plástico que protege la superficie reflectante. Cuando el ángulo de incidencia aumenta, esa capa puede provocar un pequeño desplazamiento en la trayectoria del rayo.
La luz se refracta tanto al entrar como al salir de esa capa transparente de plástico, cambiando ligeramente de dirección. Con ángulos pequeños apenas se aprecia el efecto, pero cuanto mayor es el ángulo de incidencia, más recorrido hace la luz dentro del plástico y mayor es la desviación. Por eso resulta fundamental observar con atención y registrar los datos con la mayor precisión posible.
Si representamos esos resultados en una gráfica, obtenemos algo como esto.
Cuando solo observamos una tabla de números, esa pequeña desviación pasa desapercibida. Sin embargo, al convertir los datos en una gráfica, salta inmediatamente a la vista que las diferencias aparecen únicamente con los ángulos grandes. Enseñar a los alumnos a representar visualmente sus datos, además de recogerlos, también es una excelente forma de aprender a analizar experimentos científicos.
En el siguiente artículo veremos un experimento sobre la reflexión difusa.
[https://phys-edu.net/wp/?p=2390](https://phys-edu.net/wp/?p=2390)
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