Descomposición de la luz blanca

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Descomposición de la luz blanca

Esta experiencia es una reproducción del experimento que Isaac Newton presentó a la Royal Society en 1667. Dejó entrar un rayo de luz solar por un agujero (que aquí se puede sustituir por la luz de un foco óptico) e hizo pasar esa luz por un prisma.

Enlace al guión de laboratorio.

Material

- Banco óptico
- Foco luminoso
- Lente f'= + 100 mm
- Prisma óptico
- Disco de Hartl
- Rejilla de 1 ranura y pantalla blanca
- Dos soportes para rejillas
- Dos soportes para foco y disco
- Luz láser o filtro transparente de color

.

Si se puede sustituir el foco por luz solar se gana en luminosidad pero hay que proyectar la descomposición en una zona de sombra, por ejemplo en interior de una caja de cartón.
Como foco sirve una linterna que dé un haz de luz estrecho. La luz de incandescencia da mejor resultado que la luz LED.
Como lente convergente se puede utilizar una lupa situada a su distancia focal del foco.
El disco de Hartl sólo es útil si se van a medir los ángulos de difracción. En otro caso sirve cualquier soporte con la misma altura que el foco.
Como prisma se puede usar el borde en ángulo recto de un vidrio plano grueso.
Cualquier luz láser sirve como luz de un sólo color para pasar por el prisma. También se puede utilizar un vidrio de color verde o un plástico transparente de color.

Comentarios a la preparación del montaje

Para la preparación del banco óptico hay instrucciones más detalladas en "Montaje del banco óptico".
Dejar el laboratorio en penumbra facilita las observaciones. Oscurecer demasiado no permite encontrar los materiales y dificulta el control del aula.
Si se utilizan luces LED los resultados son diversos porque su luz no procede de un material a alta temperatura como en la bombilla o el Sol.
Alejar la pantalla del prisma o girarla para que la luz no incida prependicularmente mejora la resolución de los colores del espectro, aunque baja la luminosidad.
Situar el prisma cerca del foco y la pantalla cerca del prisma aumenta la luminosidad.
El foco con la bombilla de incandescencia tiende a recalentarse, es conveniente mantenerlo encendido el menor tiempo posible y, evidentemente, no tocar la bombilla hasta que se enfríe.
Si se utiliza una luz láser es más práctico quitar la rejilla y dejar el láser fijado y apuntando al prisma.

Aspectos didácticos

Este trabajo pretende:

- Comprobar que la luz blanca es la suma de las luces de los demás colores.
- Observar que los colores se separan porque al atravesar el prisma se desvían con diferente ángulo en función de su frecuencia.
- Entender que los objetos blancos lo son porque reflejan la totalidad del espectro, cuya suma vemos como blanco.
- Comprobar que la luz de un sólo color no se descompone.

Es interesante hacer ver que, a efectos de la composición de la luz, no hay diferencia entre la luz solar y la de la bombilla de incandescencia.
Al seleccionar luz de un sólo color se puede introducir la idea de la "luz monocromática". Si se dispone de un láser, la comprobación es evidente.
Hay que relacionar el color blanco de un material con reflexión de todos los colores, comprobando que si se ilumina con un solo color, lo que era blanco se ve de ese color.

Montaje completo

Detalle de la descomposición

Montaje completo