jueves, 23 de abril de 2015

Caleidoscopio (IYL2015 -Óptica13)

Un caleidoscopio (del griego kalós bella, éidos imagen, scopéo observar) es un conjunto de tres espejos, planos que forman un prisma triangular con su parte reflectante hacia el interior, al extremo de los cuales se encuentran dos láminas traslúcidas entre las cuales hay varios objetos de colores y formas diferentes. Las imágenes de estos objetos se ven multiplicadas simétricamente al ir girando el tubo mientras se mira por el extremo opuesto (Wikipedia).
Las reflexiones múltiples que se producen en el caleidoscopio, se explican aquí: http://fisica1011tutor.blogspot.com/2015/01/multiples-imagenes-entre-dos-espejos.html.
Para motivar a sus estudiantes, el docente puede construir un caleidoscopio como el de la figura, para que sea examinado por los estudiantes, más  un texto guía con preguntas.
Objetivo
: Construir un caleidoscopio, explicar la base física de su funcionamiento y utilizarlo para observar la imágenes múltiples que produce.

Materiales: una caja de leche alta, navaja, tijera o cúter, lija, cinta engomada, pegamento corriente, tres láminas de espejo de cm por 6,5 cm (poco menos que el ancho interno de la caja) por 20 cm (1 cm más que el alto de la caja), objetos livianos de colores y formas (flores pequeñas)
¿Qué hacer?:
  1. Abra la cuña superior de la caja de leche.
    Corte solo tres aristas de la base (queda una aleta cuadrada). 
  2. Corte a lo largo de una de las aristas de 19 cm, para abrir la caja.
    Doble y remarque fuertemente las otras tres aristas de la caja, para formar un prisma triangular equilátero de uno 6,8 cm de lado. Queda una aleta rectangular que usará luego como refuerzo del prima.
    En el centro de la aleta cuadrada dibuje un círculo como del tamaño de una moneda de ¢10 y recórtelo con el cúter, será el visor (ocular) del caleidoscopio. 
  3. Lije los bordes de los tres espejos, para evitar cortaduras en sus manos.
  4. Remueva con un cúter o cuchilla, la película de alumino del espejo, en cada unos de los tres resctángulos (6,5 cm x 1,0 cm) que sobresalen en uno de los extremos de la caja (!para que entre la luz!). Tenga cuidado de no rayar mucho la superficie de vidrio, use una esponja de acero para eliminar risidduos.
  5. Fije con pegamento los espejos contra cada uno de las tres  caras del prisma equilátero.
    Cierre el prisma, refuerce con la aleta rectangular, use la cinta engomada.
     
  6. Elimine el sobrante de la cuña superior, dóblelo o use una tijera.
  • Y ahora a disfrutar de su caleidoscopio. Observando por el ocular.
  • Apunte hacia objetos luminosos (¡nunca hacia el Sol!).
  • Arrime objetos de colores del lado del prisma de vidrio del ocular (flores pequeñas)
  • Coloque frente al objetivo filtros de colores.
    ¿Hay alguna diferencia si los coloca detrás del ocular?

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