sábado, 26 de diciembre de 2015

LUZ EN UNA POMPA DE JABÓN


El año 2015 termina, y con él, la celebración del Año Internacional de la Luz y de las Tecnologías basadas en la Luz. Para despedirnos, vamos a explicar un fenómeno que hemos observado cientos de veces pero que tal vez no conozcamos su explicación física: La luz blanca reflejada en una burbuja de jabón.

Cuando la luz de una longitud de onda dada incide sobre la fina película de una pompa de jabón acuoso, la luz se refleja tanto en la superficie interna como en la superficie externa de la película. Si el orden de magnitud del grosor de la película es el mismo que el de la longitud de onda de la luz, las dos ondas reflejadas en ambas paredes interfieren. Si las dos ondas están desfasadas 180 grados, la onda reflejada interfiere destructivamente, de tal forma que el resultado es que no hay luz reflejada. Si la luz que incide en la película jabonosa es blanca, de modo que contiene todas las longitudes de onda, la luz reflejada interferirá destructivamente sólo para ciertas longitudes de onda, y lo hará constructívamente para otras y observaremos la aparición de las franjas de color sobre la superficie de la pompa.


El efecto de interferencia constructiva o destructiva también dependen del ángulo de indicencia de la luz sobre la superficie (Iridiscencia) Aunque hipotéticamente, la pared de la pompa de jabón tuviera un grosor uniforme, se seguirían viendo variaciones de color debido a la curvatura de la superficie y/o al movimiento de la propia pompa en el aire. Sin embargo, el grosor de la pared cambia continuamente por acción de la gravedad que  atrae al líquido hacia la parte baja de la pompa.



Algunos conceptos:

Onda: Propagación de una perturbación en el espacio que implica el transporte de energía pero no de materia.

Longitud de onda: Distancia mínima recorrida por la onda en el espacio hasta que alcanza una la misma posición (tradicionalmente, su punto máximo o mínimo, pero puede ser cualquiera).

Interferencia: Combinación por superposición de dos o más ondas que se encuentran en un punto del espacio.

Pero una pequeña pompa de jabón puede ser un modelo para estudiar otros fenómenos como los huracanes o las grandes tormentas (de aquí o de Júpiter). El equipo liderado por el físico Hamid Kellay (Universidad de Bordeaux) ha trabajado con pompas de jabón y complejas técnicas experimentales para estudiar estos fenómenos atmosféricos. Aunque este modelo no puede replicar con exactitud las trayectorias directas que mueven a los huracanes, debido, entre otros factores, a la presencia del efecto Coriolis producido por la rotación de la Tierra, se ha podido comprobar que los cambios de dirección aleatorios de muchos huracanes comparten las mismas propiedades desde el punto de vista estadí­stico que las "tormentas" desarrolladas en la superficie de las pompas de jabón. Fíjate en este vídeo:



Bibliografía:
- Física para la Ciencia y la Tecnología. P. Tipler y G. Mosca. Editorial Reverté.
- www.newscientist.com
- www.difracenter.blogspot.com.es
Imágenes:
- jpimentel.com
- escuelapedia.com

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