Pomperos y pompas de jabón
Objetivo
  • Visualizar las líneas de fuerza del campo magnético utilizando polos del mismo o de diferente signo y limaduras de hierro.
Introducción
Todos hemos disfrutado en alguna etapa de nuestra vida con las pompas de jabón maravillados por su hermosura, su ingravidez y colorido de las mismas.
Materiales
Productos
  • Alambre
  • Alicates
  • Pajitas
  • Probeta
  • Recipiente
  • Pistola de pegamento térmico
  • Agua destilada
  • Lavavajillas
  • Glicerina
Realización práctica
  • 1.- Preparamos la mezcla para hacer pompas mezclando 5 partes de agua, 4 partes de lavavajillas (hemos usado Fairy con buenos resultados) y 1 parte de glicerina.
  • 2.- Preparamos unos aros con alambre de distintos tamaños. También podemos preparar cubos u otras figuras geométricas si queremos ver superficies mínimas (Son más fáciles de prepara pegando pajitas que con el alambre).
  • 3.- Introducimos los aros y soplamos por ellos o los movemos con rapidez para realizar las pompas.
  • 4.- Para observar las figuras de interferencia sacamos el aro, dejamos escurrir el exceso de jabón y observamos las formas coloreadas que se forman sobre la superficie de la película de jabón.
Pompa de jabón de un tamaño considerable
Precauciones
  • La mezcla de hacer pompas forma una película muy resbaladiza cuando cae al suelo. Hay que extremar las precauciones para no caerse.
  • Las pompas salen mejor si se hacen en zonas sombrías, cuando el aire está en reposo, y tiene bastante humedad.
Explicación científica
Interferencias formadas en pompas de jabón
  • La ciencia nos explica que una pompa de jabón es una porción de aire rodeada por una película de agua y un elemento tensioactivo (jabón o detergente) que modifica la tensión superficial del agua disminuyéndola.
    Entonces, si cogemos con un tubo una pequeña porción de la mezcla y soplamos, gracias a la elasticidad del tensioactivo que envuelve la parte de agua, se forma la pompa.
  • Las pompas desaparecen debido a la evaporación del agua de la pompa favorecida por aquellos factores que contribuyan a aumentarla como la sequedad del ambiente y de los objetos con los que choque, el sol radiante, el viento, etc.
  • Cuando un rayo de luz cae sobre una película transparente delgada, como la superficie de una pompa de jabón, parte de la luz se refleja en la superficie exterior de la película. El resto penetra en la capa, se desvía un poco (se refracta) y luego se refleja en la superficie interior. El resultado es luz que se compone de los rayos reflejados por la capa exterior más los rayos reflejados por la capa interior. Debido al paso por la película delgada, éstos últimos han recorrido, al salir, una distancia ligeramente mayor.
    Como consecuencia, las ondas de luz se retrasan un poco (se dice que se desfasan).
    Los distintos colores que componen la luz blanca se refractan de maneras distintas, unos más, otros menos. Al emerger, las ondas de luz se combinan de tal manera que donde coinciden crestas con crestas o valles con valles la intensidad de la luz se refuerza (hay interferencia constructiva) y donde se superponen crestas con valles las ondas se anulan (interferencia destructiva).
    Así, desde ciertos ángulos se verá salir de la película luz blanca a la que se le ha restado alguno de los colores que la componían: ya no es luz blanca. El color de la luz que refl eja la película delgada dependerá, entre otras cosas, del ángulo desde el que la
    observemos y cambiará al desplazar el observador la vista.
  • El color de las pompas se debe pues a un fenómeno físico conocido como interferencia de ondas.
Curiosidades y otras cosas

Al igual que en una pompa de jabón, las plumas de los pájaros adquieren a la vista colores iridiscentes por la interferencia constructiva de una onda reflejada. Se puede decir que la pluma “selecciona” un color del espectro de la luz por su estructura. Ésta se debe a que la queratina, los poros de aire y los granos de melanina que constituyen las plumas forman una red ordenada en tres dimensiones. En ella se alternan capas de queratina, melanina y aire. El grosor de estas capas es conmensurable con todas las longitudes de onda del espectro visible por lo que se puede producir interferencia constructiva de todos los colores del espectro. Sin embargo, los azules y verdes predominan como colores iridiscentes en las plumas porque la melanina absorbe las longitudes de onda más largas.

Hoy en día, la comprensión y el estudio del color en la naturaleza sirven de inspiración para modernos diseños ópticos en los llamados dispositivos fotónicos. En ellos se crean patrones de estructuras periódicas que manipulan el color a partir de su dimensión y separación, imitando modestamente a la naturaleza.

Bibliografía

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