Cylindrical
30 Jun, 2013
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PRESENTATION: An optical system is a set of surfaces that separate media with different refractive indices and that can be: reflective (mirrors) if they reflect most of the light that reaches them; or refractive (dioptres) if they refract most of the light that reaches them. In centred optical systems, a combination of the previous two, the surfaces (flat or spherical) have their centres of curvature, C, aligned on a straight line called the optical axis.
- A lens with an adjustable focal length, Werner B. Schneider, Phys. Teach. 31, 118 (1993)
- Fluid lenses, Roger E. Malcolm, Phys. Teach. 27, 636 (1989)
INTRODUCTION: Optical effects are a part of our everyday lives. For instance, when we use a pair of spectacles when we go window shopping for clothes, and even when we look through the glass of water we are drinking. There are many more examples.
However, we are often not aware that we are seeing “deformed” images through optical elements such as lenses or dioptres, and we do not even manage to identify these things for what they are, even when they produce an inversion of the image itself.
OBJECTIVE: To verify how, when observing some letters through a glass bottle filled with water, we can appreciate inversion of the letters that do not have an axis of symmetry while seeing that the symmetrical ones are apparently “in the same position”.
MATERIALS: a cylindrical glass bottle, water, a piece of paper with LEAD OXIDE written on it in capital letters.
SETUP: To carry out this simple experiment, fill the glass bottle (a plastic one will do) with water, making sure there are no air bubbles left inside. Then place the bottle horizontally over the piece of paper with the letters on it at a suitable distance (at about 15 cm from the paper with letters 4.3 cm tall).
EXPLANATION: Due to the phenomenon of refraction of light, passing through a cylindrical lens made up of two spherical dioptres (e.g. a glass bottle full of water), we are able to invert an image. Thus, in this case, we can see an inversion of the letters in LEAD OXIDE with respect to their horizontal symmetry. Furthermore, we can see that only the L and the A are inverted because all the other letters are symmetrical with respect to their horizontal axis and remain the same when inverted.
CONCEPTS: dioptre, spherical lens, refraction, axis of symmetry, object, image.
MORE INFORMATION:
TEXTS:
- R. Serway, Física, Mac Graw Hill, 2010.
- P. Tipler, Física para la Ciencia y la tecnología, Reverté, 2012.
- R. Ehrlich, Turning the World Inside Out and 174 Other Simple Physics Demonstrations, Princeton University Press, 1997.
STUDENTS 2012-2013: Francisco Borja González, Susana Iglesias, Iago Soto
LINK pdf STUDENTS (in Spanish):
76 responses to "Cylindrical"
Las lentes además de usos cotidianos que todos conocemos, también son utilizadas en otras cosas que no son tan nombradas pero que si son importantes en el ámbito científico y en consecuencia para la sociedad. Es el caso de las lentes que se emplean por ejemplo en la fabricación de los equipos de espectrofotometría de absorción atómica, utilizados para la determinación de algunos iones en el agua, metales en sangre y alimentos, determinación de fertilizantes…
O primeiro video é moi interesante e é moi sinxelo levar ese experimento á practica na clase (ou en calquera outro contexto) e a explicación é sinxela e clara. O segundo video cambiádeo ou borrádeo porque pon que xa non existe.
Outra actividade que pode facerse se se dispón dun espello cilíndrico é por exemplo esta proposta polo exploratorium, na que un ou unha pode verse a sí mesmo tal e como os demais o ven.
Las lentes son el milagro físico para personas que padecen miopía e hipermetropía, ya que sendos problemas oculares se solucionan con una lente divergente (cóncava) y convergente (convexa), respectivamente. Además de esta aplicación de gran importancia, las lentes de ubican en cámaras de fotos, y de forma simplificada estos instrumentos albergan lentes convergentes para formar una imagen real, más pequeña e invertida sobre la imagen. Si se puede disponer de una cámara de fotos antigua, se puede observar que la imagen que aparece proyectada se observa al revés. Otro objeto que se encuentra en los hogares y que utiliza lentes son las lupas, compuestas de una lente convergente provocando que se observe una imagen virtual ampliada del objeto que se está observando.
Interesante área de trabajo y más para una persona con miopía, ser capaz de jugar con los diferentes grados de concavidad o convexidad de las lentes para generar una graduación, que modifica la refracción de la luz de tal forma que corrige el problema causado por nuestra lente ocular (el cristalino). La graduación ya es mencionada por los egipcios. Y es curioso y a veces un tanto complejo comprender que nosotros, realmente vemos nuestro mundo de una forma invertida, y que es nuestro cerebro quien se encarga de volver a darle la vuelta.
A animación tamén nos serve para explicar toda a óptica dos microscopios. Tanto do uso do condensador, a inversión da imaxe, a apertura numérica da lente ou por qué usamos aceites de inmersión ou mesturas de glicerol con auga cun índice de refracción maior co do aire e similar tanto ao do cubreobxectos como ás das células vivas (máis o menos 1,45). De este xeito podemos enfocar obxectos moi pequenos cunha maior resolución.
Podemos hacer una lupa simplemente con una gota de agua
Los dos vídeos me parecen muy interesantes. Además de los usos que todos conocemos de las lentes para la corrección de los problemas de visión, las lentes se pueden emplear en espejos, microscopios y telescopios.
Un caso relacionado con este tema sería la miopía, que es un defecto de refracción del ojo en el que los rayos procedentes de objetos situados a gran distancia convergen en un punto focal en una posición anterior a la retina. La imagen se puede corregir en estos casos utilizando lentes divergentes, con las cuales se consigue que los rayos de luz converjan en la propia retina.
Con la hipermetropía ocurre lo contrario que con la miopía. En este caso, los rayos de luz convergen detrás de la retina. Y en este caso se utilizarían lentes convexas para corregir el problema.
El mismo concepto ocurre en la isomería óptica, de gran importancia en la química orgánica. Las moléculas que contienen carbonos asimétricos (aquellos cuyos cuatro sustituyentes son diferentes) desvían en direcciones diferentes el plano de la luz polarizada. Muchos procesos de síntesis química dan como resultado una mezcla de ambos isómeros (llamada racémica si es equimolecular), cuyas propiedades pueden diferir completamente. Uno de los casos más tristemente famosos es el de la talidomida, en la que uno de sus isómeros causa un útil efecto sedante y el otro produce malformaciones en las extremidades del feto. En este enlace puede leerse más acerca de la isomería y todas sus formas.
Los rayos emitidos por una fuente de luz y refractados a través de una lente convergente pueden concurrir todos en un punto y dar origen a una imagen real. Las imágenes reales pueden ser proyectadas en una pantalla y aparecen siempre invertidas en relación con el objeto que representan. En el caso de las lentes cóncavas, los rayos parecen provenir de un punto y dan origen a una imagen virtual. Las imágenes virtuales producidas por las lentes divergentes no pueden ser proyectadas en una pantalla, son menores que el objeto, aparentan estar más cerca y en el mismo sentido que éste. Las lentes convergentes también producen imágenes virtuales cuando el objeto se halla situado a menor longitud que la distancia focal( distancia del centro de la lente al foco principal). En tal caso la imagen aparece en posición normal y de mayor tamaño que el objeto, como se nota al mirar una moneda a través de una lente de aumento(lupa). En el siguiente vídeo, se puede ver una explicación sobre el uso del cilindro en gafas graduadas para corregir el astigmatismo.
Para complementar las explicaciones os dejo un vídeo donde de explica desde los conceptos más básicos lo que son las lentes y los diferentes tipos de lentes.
El uso de lentes esféricas formadas por dos dioptrios, provoca que las imágenes que se vean a través de estas aparezcan invertidas. Este efecto óptico es el que padecen las personas con astigmatismo, que es como si llevaran una lente cilíndrica delante del ojo. En el caso de estas personas, como su cristalino y su córnea pierden esfericidad, y las distintas regiones meridianas del ojo presentan diferente curvatura, se termina generando una correspondencia de cada sección con una focal diferente. Por eso la corrección de este defecto de esfericidad se corrige con una lente esférica complementaria.
Fantástico! paréceme moi interesante, cando as demostracións son sinxelas e claras… anima moito ao que non ten grandes coñecementos na materia porque percíbese como máis próxima e asequible e polo tanto estimula a curiosidade e o interese por descubrir máis sobre o tema. Sinxelo=efectivo!
Aportacións moi interesantes para comprobar de forma moi sinxela os efectos das lentes
Información muy buena para las clases de secundaria de biologia , y también de física para que los alumnos sepan los fundamentos de sus gafas…lentillas y en general los defectos opticos del ojo humano
Paréceme unha demostración, como dicides varios ao comentar, doblemente interesante: efectiva e sinxela, e ademáis reproducible polos alumnos que poden comprobalo na casa ou nas aulas e realizar variacións (cas distancias, con diferentes grosores de cilindros/vasos, etc). Paréceme un estupendo complemento o outro vídeo complementario no que, cun punteiro láser, se proxecta e traza sobre papel as traxectorias desviadas da luz e o foco ou punto de interseccion dos raios: así poderíanse debuxar tamén as imaxes virtuais segundo a distancia (aumentada, preto do vaso, invertida ao alonxarnos). Estupendo traballo didáctico, noraboa!
Experiencia sinxela e clara para comprobar os fenómenos ópticos
É unha boa practica para a transversalidade e xogar coas palabras,por exemplo intentar facer palindromos que so se poidan ver a través da botella
La verdad es que el primer video me parece muy bueno porque aparentemente, y si no se piensa un poco, parece que un sistema óptico pudiese dar imágenes aleatorias, pudiendo razonar que no es así, que la observación a veces es engañosa y que pararse a pensar es bueno y beneficioso, tanto en la ciencia como en la vida cotidiana
Velaquí un exemplo claro de que un experimento con alumnado de secundaria pode ser tremendamente simple e, sen embargo, moi efectivo para explicar o que se quere ensinar. Ás veces queremos rizar o rizo con experiencias complexas, custosas e de difícil execución porque pensamos que canto máis complicado, máis van aprender. Pero é un erro. Unha experiencia simple e doada de facer pode ser tanto ou máis ilustrativa que unha complicada e ademais terá a vantaxe de que a poderá repetir na casa para a súa familia ou amigos, algo que considero importante nos experimentos que se fagan no centro.
Es un vídeo muy ilustrativo. Con él se puede hacer pensar al alumno y explicarles el funcionamiento de las maquinas fotográficas antiguas, cuya imagen era invertida.
Para un biólogo como yo, al hablar de lentes en lo primero que pienso es en los ojos de los animales. En el caso de los humanos, la lente de nuestros ojos (el cristalino) proyecta también una imagen invertida sobre la retina, ¿cómo es entonces que vemos correctamente? Porque una vez la información llega al cerebro es procesada de modo que, entre otras cosas (responsables en muchos casos de los efectos ópticos y base del ilusionismo), es invertida.
Esta sencilla experiencia es muy útil para entender de una forma muy directa cómo funciona la refracción, uno de los conceptos fundamentales de la óptica, y sirve como base para explicar el funcionamiento del ojo humano, de las cámaras fotográficas analógicas y los microscopios. También resulta muy útil para comprender conceptos usados frecuentemente en el campo de la fotografía, tales como la distancia focal y el punto focal. Por último, no deja de ser una experiencia muy interesante para explicar conceptos de óptica a familiares y amigos (que los percibirán como “curiosidades”).
Me parece un actividad muy sencilla con la que poder explicar algunos conceptos que desde el punto de vista teórico podrían resultar demasiado abstractos y complejos. A partir de esta actividad y como se ha comentado anteriormente se podría explicar gran cantidad de contenidos, desde el funcionamiento del ojo humano al de los microscopios. En este sentido sería curioso comentar lo increíblemente sencillo que era el microscopio de Leeuwenhoek, el cual consistía en una pequeña lente biconvexa. En realidad el microscopio era una simple lupa, pero de gran calidad, con la que podía alcanzar hasta 200 aumentos y gracias al cual se observaron por primera vez organismos microscópicos.
Me parece fascinante llevar esta sencilla experiencia al aula, ya que algo complejo para los estudiantes, al ser explicado en vivo y en directo mediante estas experiencias manipulativas puede resultar muy sencillo de entender. Además, estas experiencias contribuirían a explicar también problemas de visión como es el caso de la miopía e hipermetropía y como el uso de las lentes ayuda a “solucionar” estos problemas de visión. Otra aplicación de las lentes sería en los microscopios y telescopios.
Simple e interesante actividad para explicar el funcionamiento de las lentes. Esta actividad podría ser introductoria en una clase de biología para explicar cómo funciona la importante lente natural presente en el ojo humano, el cristalino. Además, también podría ser introductorio para explicar posibles problemas de visión, tan comunes como son la miopía, la hipermetropía, el astigmatismo, presbicia… y como estos problemas se pueden compensar con el uso de lentes convergentes o divergentes (gafas o lentillas). En este vídeo se explica más en detalle el funcionamiento del ojo humano. Espero que os sea útil!
Esta es una actividad muy sencilla, ya que solamente precisamos de un vaso de agua para crear una lente convergente, de manera que las imágenes creadas se encuentren invertidas y aumentadas con respecto a la imagen original dependiendo de la distancia a la que se sitúe el espectador. Es una actividad muy adecuada para explicar el funcionamiento de las lentes en física y permite realizar las observaciones desde distintos ángulos e identificar distintas variaciones en las imágenes dependiendo desde donde se esté observando. Existen algunas aplicaciones sobre lentes convergentes y divergentes que se pueden utilizar para observar el tipo de imágenes formadas según se modifique la distancia del objeto, su tamaño o la lente.
Con este sencillo experimento podremos explicar en el aula un proceso tan abstracto pero a la vez sorprendente como es la refracción de la luz, fundamento que se utiliza en las lentes de los microscopios y de las gafas.
La inversión de la imagen la podemos observar también a través de una simple gota de agua, y nos puede ayudar a entender cómo sucede este pequeño experimento, en el que una persona llena poco a poco un vaso de agua que tiene detrás una imagen con dos flechas apuntando en una dirección; a medida que el vaso se va llenando de agua, se observa como las flechas cambian de dirección, ya que los rayos de luz se desvían al atravesar un medio con un índice de refracción diferente al del aire. De esta manera podemos introducir el significado del punto focal, muy utilizado en fotografía y microscopía, que no es más que al lugar del espacio en el que convergen, tras haber atravesado el objetivo, los rayos luminosos procedentes de un punto determinado del objeto o sujeto que se está enfocando (el lugar a partir del cual se invierte la imagen)
Me ha parecido particularmente interesante la animación incluida al final con la que se puede entender jugando el funcionamiento de una lente esférica. Os comparto un artículo académico en el que se proponen varios experimentos sencillos sobre óptica para realizar en aulas de secundaria, entre los cuáles hay varios experimentos con lentes.
Es una actividad muy sencilla que puede servir para iniciar a los alumnos en el funcionamiento del ojo humano y las diferentes alteraciones de visión producidas por alteraciones en el cristalino, como la miopía, y su corrección mediante lentes, explicados en este apartado de Fiscalab.
É un fenomeno moi interesante e unha experiencia sinxela de levar acabo, pero gustaríame salientar que está moi extendida a concepción errónea de que é o cristalino, como lente do ollo, o que invirte a imaxe que se proxecta sobre a nosa retina. O cristalino encárgase de enfocar os raios de luz nela pero non é o axente inversor.
O principio deste fenómeno é o da cámara escura, que é unha adaptación de diferentes grupos animais na evolución do ollo presentes en gasterópodos, cefalópodos, anelidos, arácnidos e vertebradros.
Aunque no se trataba de una lente al uso, leer estos comentarios me ha recordado el problema que tuvo el famoso telescopio espacial Hubble poco después de ser lanzado. El espejo primario tenía un desajuste en su curvatura de 2,2 micras, que le provocaba un efecto miópico. Se reparó después, con lo que coloquialmente siempre se llamó una lente. En esta web se puede leer más acerca de esta curiosidad.
En relación co comentado respecto ó ollo humano, dicir que está formado por un dioptrio esférico e unha lente como se pode ler no seguinte enlace do Concello da Coruña. Paréceme sorprendente como os ollos de algúns seres vivos como o das aves rapaces, tanto nocturnas como diurnas, e como o dalgúns dos xa extintos dinosaurios, teñen unha visión cunha capacidade de aumento e enfoque impresionante: un aguia pode ver un coello a 5 km de distancia, por exemplo.
Al ver estos vídeos no puedo evitar acordarme del microscopio de Leeuwenhoek, con su pequeña lente biconvexa que le permitió observar organismos microscópicos y cambió el campo de la biología para siempre. La óptica y las lentes son de gran importancia en nuestras vidas, ya que, además de tener innumerables usos tecnológicos y científicos, las utilizamos de forma cotidiana en nuestro día a día. Los vídeos ilustran muy bien cómo, de forma sencilla, se puede explicar que, a veces, las imágenes que nos devuelve una lente no se ajustan a la realidad. También da pie para explicar la refracción de la luz y los ejes de simetría.
Siguiendo el hilo de los ojos de los animales, cabe destacar la estructura de estos órganos en los moluscos cefalópodos (e.g.el pulpo). El ojo de estos animales posee una extraordinaria complejidad, y es análogo al ojo humano. Sin embargo, y a diferencia del cristalino humano, la lente del ojo de los pulpos es rígida, por lo que para enfocar, los pulpos deben mover la lente más cerca o mas lejos de la retina, de forma similar al enfoque de una cámara fotográfica.
La tecnología de los microscopios está estrechamente relacionada con las lentes y la óptica. En concreto, y retomando lo mencionado anteriormente por Ana Q., tras el prototipo de microscopio inventado por Van Leeuwenhoek, los científicos demandaban microscopios más potentes para poder visualizar nuevas estructuras celulares. Hasta el momento los microscopios constaban únicamente de una sola lente, pero Joseph Jackson Lister, un británico del siglo XIX, se propuso construir uno con dos lentes que realizara más aumentos. Sin embargo, esto conllevaba problemas ópticos como la aberración cromática: un fenómeno en el que los rayos de luz de diferentes longitudes de onda que atraviesan una lente convergen en puntos distintos, produciendo un difuminado del color. Lister consiguió solventar el problema optimizando la distancia entre las dos lentes y permitió que de ahí en adelante se siguieran descubriendo nuevas estructuras celulares. Esto es un ejemplo de aplicación de los conceptos de óptica a la vida real, que permitió avances en el mundo de la biología celular.
Las lentes dan mucho juego y permiten experiencias chulas fáciles de hacer en casa o en clase. La línea de comentarios que se ha hecho sobre las lentes de los ojos en animales es muy interesante así como el arreglo del telescopio Hubble colocándole una lente. En el siguiente enlace podeis ver un video muy ilustrativo con otro ejemplo además de la explicación correspondiente.
Experimento sencillo y muy interesante para realizar en clase. Por supuesto todos hemos visto este efecto a lo largo de la vida pero, tras su exposición en clase, el efecto producido puede ser objeto de debate haciendo despertar el interés del alumno en el tema. El primer experimento, el de la simetría de las letras, serviría como un ejercicio de “aprender a aprender” si pedimos a los alumnos que expliquen ese comportamiento y, como pregunta trampa, por qué hay unas letras que se “giran” y otras que no. Muy útil.
Estoy alucinada con la cantidad de experimentos sobre óptica que ayudarán a los alumnos a entender mucho mejor el tema. Yo lo estudié mediante esquemas y sólo veía flechas, derechas o invertidas. Esto es muchísimo más claro.
Lo bueno de la óptica es que es totalmente imprescindible en nuestra sociedad actual, desde gafas y lentes de contacto hasta proyectores y cámaras de fotos. Esto permite que tengamos como docentes infinidad de utensilios a nuestro alrededor que nos permitan utilizarlos para introducir el tema. Una de las aplicaciones de los principios ópticos es la fibra óptica, y su funcionamiento se demuestra perfectamente en el siguiente enlace.
Este concepto es fundamental para comprender el funcionamiento de las cámaras réflex o con cuerpo de espejo.
Tal y como se dice en la introducción de la experiencia, en el día a día estamos a merced de los efectos ópticos. Pero hay uno de ellos que nos afecta mucho, y no nos percatamos: la cámara de nuestros móviles. La lente de las cámaras de los móviles distorsiona aquello que tiene más cerca, por eso hacerse un buen selfie tiene toda su ciencia. Esto lo explica muy bien Ricardo Moure en el programa Órbita Laika. Aunque es una experiencia muy básica, se podría jugar con los alumnos a buscar el selfie perfecto y después explicarlo con los principios físicos de la óptica.
Este experimento es una forma muy sencilla y visual de explicar diferentes conceptos sobre óptica simultáneamente. Los conceptos de óptica a veces pueden ser muy abstractos y difíciles de intuir si no se visualizan adecuadamente. Sin embargo, nos encontramos continuamente con este tipo de conceptos de óptica en las gafas, cámaras y móviles, fibras ópticas y también en ciencia como los microscopios.
Como ya se ha comentado por aquí, un experimento muy adecuado y efectivo gracias a su sencillez. El tema de la óptica puede llegar a ser complejo de entender, especialmente para alumnos más pequeños. Sin embargo, inevitablemente forma parte de lo más básico de nuestro día a día: cámaras reflex, cámaras del móvil, gafas, lentillas y un largo etc. Este tipo de experiencias que permiten visualizar tan bien conceptos más complejos son una excelente herramienta de aprendizaje. ¡Me ha gustado mucho la idea que he leído más arriba sobre buscar el selfie perfecto para explicar los principios físicos de la óptica! Buena forma de motivar al alumnado.
Podemos realizar un experimento similar llenando un vaso con agua hasta la mitad y agregando después aceite, vertiéndolo lentamente por una de las paredes del vaso. Si observamos un papel rayado o cuadriculado a través del vaso nos daremos cuenta de que ambos fluidos actúan como lentes cilíndricas. La parte superior del vaso que se sitúa por encima del aceite deforma las líneas. Un vaso es una lente menisco débil, ya que las paredes externas e internas del mismo tienen radios ligeramente diferentes. El índice de refracción del aceite es mayor que el del agua y por tanto, el aceite es la lente con mayor aumento. El experimento lo podemos encontrar en el siguiente enlace.
Añado aquí un recurso más, esta completa web recoge mucha información de microscopios (sistemas ópticos fundamentalmente compuestos por lentes) y que han permitido muchos de los avances de la ciencia. Esta página creada para jóvenes científicos contiene tanto galería de imágenes de microscopio muy variada como extensa información de los distintos microscopios y sistemas ópticos que la forman.
Un efecto similar, el de la inversión de la imagen, también se observa si se reflejada una imagen en la cara cóncava, mientras que en la conexa la imagen reflejada no se invierte. Aquí adjunto un artículo interesante sobre la cuestión: Rosen, A. M., Denham, D. B., Fernandez, V., Borja, D., Ho, A., Manns, F., … Augusteyn, R. C. (2006). In vitro dimensions and curvatures of human lenses. Vision Research, 46(6-7), 1002–1009. doi:10.1016/j.visres.2005.10.019
Me parece una práctica muy sencilla para poder hacer en clase, e incluso la podrían realizar ellos solos buscando información. Con esto aprenderían como funcionan las lentes, cosas tan útiles y de su entorno (ya que hoy en día mucha gente las usa) pero además también podrían buscar en que equipos o tecnologías también se usan.
Con este experimento, los alumnos podrán entender a la perfección como funcionan las lentes y cuál es su presencia en la actualidad. Dejo por aquí un enlace que me parece muy interesante leer en relación con el tema de los dioptrios.
Se puede ligar esto a la biología en el estudio del ojo humano. El ojo humano es un sistema óptico formado por un dioptrio esférico y una lente, que reciben, respectivamente, el nombre de córnea y cristalino, y que son capaces de formar una imagen de los objetos sobre la superficie interna del ojo, en una zona denominada retina, que es sensible a la luz. Curioso ligar esto también a las famosas dioptrías. La dioptría es una unidad de medida con la que se expresa el poder de refracción de una lente o de cualquier sistema óptico. La dioptría equivale al inverso de la distancia focal.
-Poder de refracción: también llamado convergencia, es la capacidad que tiene una lente de desviar los rayos de luz.
-Distancia focal: la distancia necesaria para poder ver un objeto de forma nítida, y se expresa en metros.
En la siguiente web incluso tenemos un minijuego de jugar con un payaso para ver qué ocurre con la acomodación del ojo.
Me parecen unos experimentos muy útiles para entender las lentes convergentes y el segundo vídeo especialmente para comprender conceptos como foco, centro óptico y distancia focal. En este enlace se explica por qué en el segundo vídeo la imagen se invierte en función de la distancia entre el objeto y la lente. En este otro enlace se muestra otro ejemplo de creación de una lente convergente con un vaso, donde la imagen se invertirá si se llena el vaso con agua.
En los dos videos se muestra un montaje muy sencillo para entender el funcionamiento de las lentes. Especialmente el primer video, me resulta muy interesante. Buscando del tema en internet, encontré esta página que me parece muy interesante.
Como comentaron outros compañeiros, este experimento a priori de física, serve para explicar o funcionamento do ollo humano nunha clase de bioloxía.
Como dijo Miguel en un comentario realizado el día 25 de diciembre de 2015, la isomería óptica es fundamental en la química, y sobre todo, en la química médica.
El mencionaba el caso de la talidomida, el cuál es un fármaco que presenta un carbono asimétricos (cuyos 4 sustituyentes son distintos). Ese carbono, puede orientar sus 4 sustituyentes en distintos planos y por tanto presentar una configuración u otra. La talidomida buena era la R, siendo la S-talidomida un compuesto teratogénico que provocaba malformaciones en el feto de mujeres embarazadas. Hay más casos en los cuales los compuestos ópticamente activos vistos a través de lentes, tienen distinta actividad. Por ejemplo, la molécula que da olor a los limones. El S-limoneno huele a limón, pero el R-limoneno huele a naranja.
Algo parecido pasa con el ibuprofeno. El S-ibuprofeno es analgésico y anti-inflamatorio, en cambio el R-ibuprofeno no tiene actividad en el organismo.
Por tanto es muy importante la actividad óptica de los compuestos orgánicos observados de distinta manera, al igual que ocurre con los objetos observados por lentes.
De forma similar al experimento que se ve en el vídeo de arriba, hay una serie de demostraciones clásicas empleadas muchas veces para explicar temas de óptica. Considero que resulta muy útil tenerlas en cuenta para los profes de física ya que, como comentó algún/a compañero/a arriba, muchas veces estos temas se explican simplemente con esquemas de flechas en la pizarra, pero sin demostraciones reales. Algunos de los ejemplos clásicos son “las flechas que cambian de dirección” al atravesar un vaso con agua o “el vaso que desaparece“…
El experimento llevado a cabo en el primer video me parece muy ingenioso. Además de servir como explicación teórica, tiene una faceta de juego o adivinanza (la simetría de la palabra OXID) que puede servir para animar al alumnado a investigar sobre el tema.
Experimento sencillo pero muy educativo, en el al poner los textos en horizontal y vertical respecto a la lente curva se observa perfectamente la inversión en el caso de letras asimétricas y se observa la diferencia de comportamiento en la visualización de los textos en horizontal y vertical. A mayores podríamos complementar este experimento con uno en el que dispusiéramos dos líquidos con distinta densidad en la botella, en vertical por ejemplo agua y aceite, de ese modo podríamos ver el “aumento” de las imágenes producido por el cambio de la distancia focal de las lentes curvas de agua y aceite derivado de los distintos índices de refracción de uno y otro. Este experimento está muy bien expuesto en esta url.
Fascinante los experimentos ópticos, tanto por su sencillez como por su alcance en los conceptos que pretenden ilustrar. Tremendamente necesarios para aplicar en el estudio académico de la óptica.
Un experimento que me recordó a lo que hacia cuando era pequeño, y que casi seguro muchos lo han hecho también que es usar una lupa para ampliar los rayos de sol y poder quemar alguna cosa. Ahora tras ver este experimento me entro el gusanillo de saber que es lo que pasa cuando pones una lupa enfrentada al sol. En realidad es algo bastante sencillo ya que la lupa solo concentra en un punto los rayos del sol, asi amplificando el calor y permitiendo que el objeto reciba el calor de una zona en un solo punto.
Este experimento práctico sobre la refracción de la luz a través de una botella de vidrio con agua es una excelente manera de ilustrar fenómenos ópticos en la vida cotidiana. Otros ejemplos Prácticos en la Vida Diaria: a) Lentes Correctivas: El uso de gafas o lentes de contacto para corregir problemas de visión es un ejemplo diario de cómo las lentes ópticas afectan nuestra percepción visual; b) Espejos Convexos en la Seguridad Vial: Los espejos convexos utilizados en carreteras y estacionamientos permiten una visión más amplia y reducen los puntos ciegos, mejorando la seguridad vial; c) Lentes de Cámaras Fotográficas: Las lentes de las cámaras fotográficas y de los teléfonos móviles refractan la luz para enfocar y capturar imágenes nítidas; d) Lentes en Microscopios y Telescopios: Los microscopios y telescopios utilizan lentes para ampliar objetos pequeños o distantes, permitiendo la observación detallada de estructuras biológicas o astronómicas; e) Gafas de Sol Polarizadas :Las gafas de sol polarizadas utilizan filtros para reducir el resplandor y mejorar la visión al bloquear ciertos tipos de luz. Estos ejemplos adicionales resaltan la diversidad de aplicaciones de los principios ópticos en la vida diaria, demostrando cómo nuestra comprensión de la óptica impacta directamente en la tecnología y la mejora de la calidad visual en diversas situaciones.
Experimento muy sencillo de hacer e importante para la explicación… Comprobar cómo, al observar unas letras a través de un botella de vidrio con agua, podemos apreciar una inversión de las letras que carecen de un eje de simetría, viendo las simétricas aparentemente “en la misma posición”. También sucede lo mismo con otras palabras como BOXEO..
Moi interesante e sinxelo de realizar o experimento. Podería explicarse con maior detalle en que consiste o eixo de simetría vertical/horizontal das letras para entendelo mellor, se non, esa parte queda un pouco abstracta e dificulta a comprensión global do fenómeno.
Una vez más, llevando este experimento al ámbito de las ciencias biosanitarias lo aplicar para explicar a mis alumnos el funcionamiento del ojo humano de una manera muy visual. Incluso una propuesta para llevar al aula, sería la visualización de imágenes de la vida cotidiana.
Muy interesante el experimento, pero como mi compañero Luis, echo en falta la explicación de las simetrías en las letras con respecto a sus ejes. Y cuando estos son horizontales o verticales.
Quizá esto explique por qué vemos con el occipital?? ???
También en la fotografía, cuando se revela una foto, éste es el negativo.
Invertidos nos vemos habitualmente en la cámara de fotos del móvil a la hora de un selfie, alguien sabe ya cuál es su lado bueno??
Interesante experimento para explicar por ejemplo en una clase de biología el funcionamiento del ojo humano de una forma más interactiva, así le resultará más sencillo al alumnado asimilar y entender los conceptos.
Esta experiencia sencilla es una herramienta didáctica eficaz para comprender el funcionamiento de la refracción, un fenómeno óptico fundamental que explica, entre otros fenómenos, la visión, la fotografía y el funcionamiento de los microscopios. También permite comprender conceptos fotográficos básicos, como la distancia focal y el punto focal. Además, es una actividad lúdica y atractiva para explicar conceptos de óptica al alumnado.
Alucinante, nunca lo había visto. Que sencillo y didáctico. Me recuerda a lo que sucede con la webcam cuando quieres poner una imagen de fondo. Siempre hay que pensar con respecto a que eje hay que espejar la imagen. Fantástico!!
Este experimento muestra una perspectiva muy interesante de cómo la óptica influye en nuestra percepción diaria, demostrando que no siempre vemos las cosas como creemos. Al observar las letras a través de la botella, soy capaz de visualizar la inversión de las mismas debido al fenómeno de refracción de la luz. Este principio óptico se manifiesta cuando la luz atraviesa las superficies de la botella y se desvía, creando una imagen invertida en el ojo. La curvatura de la botella y la refracción selectiva de las letras no simétricas hacen que algunas letras se invierten mientras otras permanecen sin cambios.
Esta actividad tiene implicaciones más profundas en la física de la luz y la óptica. Alguna de las implicaciones en el día a día de este experimento pueden ser por ejemplo las gafas que usamos para corregir la visión también trabajan con principios ópticos similares. La inversión de letras y su relación con la simetría resaltan cómo nuestra percepción visual está influenciada por fenómenos ópticos. Por eso, cada vez que miramos a través de una lente, ya sea en nuestras gafas o a través de un vaso de agua, la física de la óptica está presente, realizando cambios en la forma en que vemos el mundo que nos rodea. Este experimento, me ayuda a apreciar el papel de la óptica en mi vida diaria y a explorar cómo la luz y las lentes dan forma a nuestra percepción visual.
Un ejemplo práctico de la aplicación de las propiedades de las lentes en la vida diaria se encuentra en la fabricación de lentes correctivas para gafas. Las lentes oftálmicas, al ser diseñadas y combinadas de manera específica, pueden corregir defectos visuales como la miopía o la hipermetropía. Mediante la refracción de la luz al pasar a través de estas lentes, se logra enfocar los rayos de luz en la retina, permitiendo una visión clara y nítida. Esto demuestra que las lentes no solo tienen aplicaciones educativas, sino que también impactan directamente en la mejora de la calidad de vida de las personas a través de soluciones ópticas personalizadas.
Sería interesante hacer esta demostración con una botella rectangular (de perfume, vinagre, etc.) para comparar. Este experimento puede hacer creer al alumnado que es únicamente el medio (agua en este caso) el que contribuye al efecto de inversión. Comparar una botella curvada con una con lados rectos demostraría que la diferencia se debe a la curvatura de la botella.
Fascinante!!! Me parece un experimento tan didáctico y a la vez tan sencillo de realizar para explicar el fenómeno de la refracción. Además, al ser tan sencillo el alumnado podría hacerlo en casa para enseñárselo a amigos y familiares, para que comprendan mejor como se enseña en la actualidad. Métodos mucho más interactivos y enfocados a la vida cotidiana.
Se podría realizar este mismo experimento con vasos o botellas de distintas curvaturas, observar en cada caso a qué distancia se encuentra el punto donde se produce la inversión de la imagen y recoger estos datos en una tabla para que sean los alumnos quienes saquen sus propias conclusiones.
Dentro del campo sanitario y su tecnología, podemos relacionar los conceptos con la endoscopia (una técnica médica que permite visualizar el interior de cavidades o conductos del tracto digestivo). Este procedimiento utiliza sistemas ópticos que incorporan lentes refractantes (dioptrios) para iluminar y transmitir imágenes de la zona a explorar. En una endoscopia, se utiliza un tubo flexible con una cámara en su extremo, y el sistema óptico de la cámara incluye lentes alineados de forma precisa (similares a un sistema óptico centrado) para enfocar y transmitir la luz y la imagen del interior del cuerpo. Estos sistemas ópticos permiten a los médicos ver detalles de los órganos internos de manera clara y precisa sin necesidad de cirugía invasiva.
Un experimento interesante y muy sencillo para entender cómo funciona la refracción y la inversión de imágenes. Útil para aplicaciones prácticas, como ya han comentado muchos en el campo de la óptica en lentes utilizadas para corregir miopía (es mi caso) o astigmatismo. Para complementar un poco y tener una herramienta en internet, tenemos el simulador del PhET para jugar un poquito, probando diferentes tipos de lentes, observando cómo afectan a la luz y a las imágenes.