¡Truco descubierto! ¡Haz algo con tu iPhone para ver la luz infrarroja! (¡Echemos un vistazo al mundo de la luz infrarroja!)
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En las clases de ciencias, la forma en que abordamos los “fenómenos invisibles” puede ser crucial para la comprensión. Uno de los mejores ejemplos es la “luz”. Los estudiantes tienden a pensar que “la luz es algo que se puede ver”, pero en realidad, lo que nuestros ojos perciben es solo una pequeña porción del espectro de luz, conocida como “luz visible”. Entonces, ¿qué otras “luces invisibles” existen? Una de ellas es el tema de hoy: la luz infrarroja.
La luz infrarroja es un tipo de radiación electromagnética con una longitud de onda más larga que la luz visible. Se utiliza en diversos campos como mandos a distancia, cámaras de seguridad, sensores de temperatura y telescopios espaciales. Sin embargo, no podemos verla con nuestros ojos. Pero, si usas algo que tienes a mano y le aplicas un truco, ¡puedes hacer visible la luz infrarroja que se supone que es “invisible”!
Y ese algo es tu smartphone. ¡Existe una forma de ver la luz infrarroja usando la cámara de tu smartphone! Te mostraremos un método sencillo para hacer visible la “luz invisible” sin necesidad de comprar una costosa cámara infrarroja.
Usando este truco, no solo puedes hacer que la luz infrarroja sea visible para experimentos de ciencia, sino que también podrías ser capaz de encontrar cámaras de seguridad domésticas que utilizan luz infrarroja en la oscuridad.
¿Qué es la luz infrarroja?
Cuando vemos y reconocemos algo, nuestros ojos capturan la onda de luz de la #radiación electromagnética que emite el objeto. De toda la radiación electromagnética, el ojo humano solo puede capturar aquellas ondas con una longitud de onda de entre 380 nm y 750 nm, las cuales percibe como colores.
※ n (nano) representa 10 elevado a la menos 9
Como se muestra en el diagrama, los humanos perciben las longitudes de onda más largas como rojo y las más cortas como violeta (en japonés se pueden recordar como “seki tou ou ryoku sei ran shi”, que significa rojo, naranja, amarillo, verde, azul, índigo, violeta). A este rango de radiación electromagnética que el ojo humano puede capturar se le conoce como luz visible.
También hay áreas de radiación electromagnética que no son visibles para el ojo humano. Por ejemplo, en el rango con longitudes de onda más cortas que el violeta, tenemos la luz ultravioleta (luz “fuera del violeta”), y en el rango con longitudes de onda más largas que el rojo, tenemos la luz infrarroja (luz “fuera del rojo”). El hecho de que el ojo humano no pueda capturar estas ondas no significa que sean invisibles para todos; algunos otros seres vivos sí pueden percibirlas. Por ejemplo, se dice que la mariposa de la col puede ver la luz ultravioleta.
¡Veamos la luz infrarroja!
El infrarrojo se divide en infrarrojo cercano, que tiene propiedades similares a la luz visible, e infrarrojo medio y lejano, que tienen longitudes de onda más largas. En este artículo, nos centraremos en el infrarrojo cercano.
Cuando pulsas un botón del mando a distancia, se emite una onda de luz conocida como #infrarrojo desde la punta. Como la luz infrarroja no es visible, no podemos verla cuando pulsamos el botón. Aprovechando el hecho de que es “invisible para el ojo humano”, se utiliza en los mandos a distancia de televisores y otros aparatos para no molestar en la vida diaria. Aunque técnicamente es posible la comunicación con luz visible, el parpadeo de la punta del mando sería molesto. Sin embargo, si apuntabas este tipo de luz infrarroja a una cámara digital antigua y pulsabas el botón, podías ver la luz infrarroja a través de la pantalla de la cámara digital.
Esto se debe a que el sensor de imagen de la cámara digital puede capturar longitudes de onda de luz que nuestros ojos no pueden, como el infrarrojo cercano (puede capturarlo sin querer). Sin embargo, si el sensor captura la luz infrarroja, la imagen resultante tendrá un aspecto y un color diferentes a los que el ojo humano ve, como se puede apreciar con el mando a distancia. Los iPhones antiguos también podían ver la luz infrarroja a través de la cámara, pero los smartphones más recientes han sido mejorados para evitar que la luz infrarroja aparezca. Esto se debe a que se les ha añadido un filtro de corte de infrarrojos (filtro IR) a la lente. Gracias a este filtro, se corta la radiación electromagnética con longitudes de onda superiores a 750 nm y el sensor de imagen recibe solo la radiación del rango visible, lo que mejora la calidad de las fotos para que se vean más como las percibe el ojo humano. Hoy en día, la mayoría de las cámaras digitales están equipadas con un filtro de corte de infrarrojos. Intenté tomar una foto con la cámara de mi iPhone, pero…
¡No puedo ver la luz infrarroja! (snif)
Por eso, para los experimentos de clase, solía traer una cámara digital antigua. ¡Pero ahora al hacer “algo” con el iPhone (smartphone), pude ver la radiación electromagnética! ¡Mira este video!
¿Qué te parece? Se puede ver claramente. La clave es hacer “eso”. Lo intenté con otros smartphones y parece que al hacer “eso” también se puede ver. Hoy te mostraremos ese “algo” (truco) para ver la luz infrarroja.
Receta científica
Materiales
Un mando a distancia, un smartphone como el iPhone.
amazon Mando a distancia
※ Cualquier mando a distancia sirve. Sin embargo, dado que la forma en que se ilumina varía, es divertido usar diferentes mandos a distancia.
Método
En la cámara del smartphone, cambia de la cámara trasera (la cámara normal) a la cámara frontal. La cámara frontal es la que usas para los selfies.
Pon el smartphone sobre una mesa y, apuntando hacia la cámara frontal, pulsa cualquier botón del mando a distancia. Observa lo que sucede en la pantalla del smartphone.
¡Se iluminó!
Sí, la clave era usar la cámara frontal. Con la cámara normal (la cámara trasera) no se puede ver.
Con la cámara frontal, ¡se puede ver!
¡Clic!
¡Apareció!
¡Con el mando a distancia de la lámpara se ve aún mejor!
¡Clic!
¡Qué deslumbrante! ¡Esto es genial!
Aquí hay un video tomado en la oscuridad. Se ve mucho más brillante.
Cuando me di cuenta de esto, ¡casi salto de alegría! Es muy interesante, ¿verdad? Si oscureces la habitación y apuntas la cámara a diferentes lugares, ¡podrías descubrir que otros electrodomésticos emiten luz infrarroja! Por ejemplo, los sensores de los inodoros, las cámaras de seguridad o, si usas un iPhone con reconocimiento facial, al encenderlo y observarlo con otro iPhone… En la práctica, este método también puede usarse para verificar si un mando a distancia está averiado o para encontrar la luz infrarroja que emiten las cámaras ocultas.
¿Por qué solo la cámara frontal puede ver la luz infrarroja?
¿Por qué solo la cámara frontal puede ver la luz infrarroja? La cámara frontal, a diferencia de la trasera, no está diseñada para producir colores que se asemejen a lo que ve el ojo humano. La cámara frontal se utiliza para videollamadas y selfies, por lo que no hay problema si entra un poco de luz infrarroja, ya que no se busca una calidad de imagen perfecta. Además, si se añadiera un filtro, la cámara sería más gruesa, por lo que se prioriza la delgadez del dispositivo.
Dado que la luz infrarroja cambia el tono de los colores, al tomar una foto de la luz del sol o de una bombilla incandescente, debería haber una ligera diferencia entre la cámara frontal y la trasera. De hecho, lo probé y aquí está el resultado. A la izquierda, la foto de la cámara trasera (con filtro de corte de infrarrojos). A la derecha, la de la cámara frontal (sin filtro de corte de infrarrojos). Tomé las fotos con el enfoque y la exposición bloqueados según el fondo. La foto de la derecha, la de la cámara frontal, parece ligeramente más brillante, y como captura la luz infrarroja, el filamento de la bombilla se ve más brillante.
Sin embargo, no hay una gran diferencia en la calidad de la foto. La cámara frontal de la MacBook también capturó la luz infrarroja.
Acerca de la tecnología de reconocimiento facial (FaceID)
En otro orden de ideas, la tecnología de reconocimiento facial de los smartphones utiliza un sensor de proximidad para medir la distancia entre la cara y el dispositivo con un haz de luz infrarroja. Cuando la cara se acerca, un proyector de puntos emite decenas de miles de puntos de luz infrarroja hacia la cara. Una cámara diferente, sensible a la luz infrarroja, lee el patrón de puntos reflejado y analiza la posición de los ojos, la nariz y la boca, así como la forma tridimensional del rostro. Luego, mediante un procesamiento matemático, determina si es la persona correcta. Es sorprendente que la luz infrarroja también se utilice en el reconocimiento facial.
Fuente: Sitio web de Apple
De izquierda a derecha: cámara infrarroja, iluminador de inundación, sensor de proximidad, sensor de luz ambiental, altavoz, micrófono, cámara frontal, proyector de puntos.
Cuando lo grabas, ¡es verdad! Puedes ver que se ilumina.
¿Sentir la luz infrarroja con el sonido?
A continuación, te mostraremos un experimento para sentir la luz infrarroja con el sonido.
Receta científica
Materiales necesarios
Cable de audio, cable de prueba con pinzas de cocodrilo, célula solar (yo usé una barata de unos 1000 yenes), un mando a distancia, un espejo.
amazon Célula solar/Panel solar
Rakuten Célula solar
Instrucciones
① Conecta el cable de audio a la entrada de audio de un reproductor de audio, como un radiocasete, y luego conéctalo a la célula solar con los cables de prueba (pinzas de cocodrilo).
② Sube el volumen al máximo y apunta el mando a distancia a la célula solar.
Resultado:
Mira este video.
Puedes oír un sonido “bzzzt” cuando pulsas el botón del mando a distancia. Esto se debe a que la luz infrarroja activa una corriente eléctrica débil que fluye desde la célula solar.
Al alejar el mando a distancia, el sonido se vuelve más bajo, y al acercarlo, se vuelve más fuerte. Además, si pones un espejo y apuntas el mando a distancia hacia él,
La luz infrarroja se refleja y el panel solar reacciona. ¡Es muy interesante!
Usos del infrarrojo medio y lejano
El infrarrojo cercano tiene propiedades similares a las de la luz visible, pero el infrarrojo medio y lejano tienen propiedades diferentes. El calor es un fenómeno de vibración de moléculas y átomos. Esta vibración se emite como infrarrojo medio y lejano (2.500 nm o más). Además, cuando esta luz infrarroja se transmite a otras sustancias, puede calentarlas. De esta manera, el infrarrojo medio y lejano tienen la propiedad de transmitir calor. Las cámaras que capturan esta luz infrarroja media y lejana que emiten las sustancias son las cámaras infrarrojas medias y lejanas (termografía).
Cámara IR FLIR
Rakuten（ Cámara de termografía infrarroja para smartphone FLIR ONE PRO compatible con iPhone/iPad ）
Por ejemplo, si frotas una goma de borrar sobre un escritorio y lo miras con la cámara termográfica…
Al frotar el escritorio…
Es interesante, ¿verdad? Como ahora se puede comprar por unos 50.000 yenes, lo compré a escondidas de mi familia. Para más detalles, haz clic aquí.
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