reflexión y refracción de la luz

Importante: En la primer parte (aprendo jugando) debido a la complejidad en el uso de materiales, es necesario agregar
una nota que el maestro vea antes de iniciar con la exposición de esta lección para que tenga listos los materiales ya que
él será quien llevará a cabo los experimentos. Sugerimos poner una nota (incluso antes del nombre de la lección).
En el apartado de “aprendo jugando” utilizaremos materiales que pueden ser peligrosos para los alumnos, por ello, para este apartado el maestro es quien hace las
veces de científico y los alumnos las veces de observadores. Es necesario que el maestro prevea contar con los siguientes materiales:
Una lámpara de mano.
Un espejo.
Lámina de aluminio de cocina (papel aluminio).
Transportador.
Un vaso de vidrio.
Agua.
Lápiz.
Una moneda.
REFLEXIÓN Y REFRACCIÓN DE LA LUZ
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Explica conceptos de reflexión y refracción de la luz.
Con la exposición del maestro refuerzan conceptos de reflexión y refracción de la luz a través de
experimentos (que realiza el maestro). En el modelo que construyen utilizan la reflexión de la luz para decodificar
palabras ocultas.
¿Te has fijado que la luz (como el sol, un foco o una lámpara) cuando llega a un objeto tiene diferente comportamiento?,
en algunos objetos rebota pero en otros los atraviesa.
Cuando la luz no atraviesa un objeto y cambia su dirección se le conoce como reflexión, es cuando la luz que recibe un
cuerpo no lo atraviesa, entonces la refleja (cambia su dirección). La reflexión de la luz tiene tres propiedades básicas:
1) Que la luz se propaga en línea recta.
2) Se refleja sobre superficies que sean reflejantes (como el espejo).
3) Cuando la luz es rebotada en un objeto de este tipo, cambia su dirección.
Existen dos tipos de reflexión.
- Reflexión especular: Cuando los rayos se reflejan sobre una superficie lisa y provocan que los rayos que se
reflejan sean paralelos a los originales (este tipo de reflexión sucede en los espejos).
- Reflexión difusa: es cuando la luz que se refleja no es paralela a los rayos que recibe; es decir, que no se
conserva bien la imagen (sólo es una parte iluminada). Se dice que lo que refleja es irregular porque es borroso.
El fenómeno de la reflexión de la luz se utiliza en un periscopio (un instrumento que con el que se ve desde una posición
oculta) como lo hacen los submarinos. El periscopio fue utilizado por primera vez en la primera guerra mundial, hoy es
usado por científicos, policías, astronautas, ingenieros y también por nosotros cuando es necesario ver sobre las cabezas
de otros (por ejemplo en un concierto).
La refracción es cuando la luz pasa de un medio a otro con una consistencia óptica diferente (cuando al pasar la luz de
un objeto a otro cambia su dirección). Un ejemplo de refracción se puede observar si se introduce un objeto a un
recipiente con agua y se ve como si estuviera partido.
Experimento 1:
Materiales para el maestro:
• Lámpara de mano.
• Espejo.
• Lámina de aluminio de cocina (papel aluminio).
• Transportador.
Los experimentos de esta lección son realizados por
el maestro. Debe asegurarse que los alumnos observen los
detalles.
1) Coloca el espejo en un lugar en el que quede firme y que permita dirigir con la lámpara de mano un haz de luz.
2) Pide a alguno de tus alumnos que midan con el transportador el ángulo que se forma (entre el haz de luz dirigido
al espejo y el haz de luz que el espejo refleja).
3) Cambia el punto desde donde la lámpara dirije su haz de luz hacia el espejo para que se compruebe que aunque
ese punto cambie no se modifica el ángulo de reflexión que se forma.
4) Midan nuevamente el ángulo que se forma (entre el haz de luz dirigido al espejo y el haz de luz que el espejo
refleja).
5) Pide a los alumnos que respondan en su libro.
a) ¿La luz se refleja fácilmente? Sí, se refleja fácilmente.
b) ¿Si se mueve la lámpara de posición cambia el ángulo de reflexión? Nó, no cambia el ángulo de reflexión.
c) ¿Cambia la intensidad de la luz incidental (la que va dirigida hacia el espejo) que la luz que refleja? No cambia. Es igual
de intensa.
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10)
11)
Retira el espejo y coloca en su lugar la lámina de aluminio.
Dirige un haz de luz con la lámpara.
Vuelve a pedir a un alumno que con el transportador mida el ángulo que se forma.
Cambia el punto desde donde la lámpara dirija su haz de luz hacia la lámina de aluminio.
Midan nuevamente el ángulo.
Pide a los alumnos que respondan en su libro.
d) ¿Se refleja la luz fácilmente? No se refleja fácilmente.
e) ¿Si mueves la posición de la lámpara cambia el ángulo de reflexión? Sí
f) ¿Por qué? Porque no conserva el mismo ángulo de reflexión.
g) ¿La luz es igual de intensa que la incidental o cambia? Cambia… se vuelve difusa… no es igual de intensa que la luz que
recibe…. se dispararse en varias direcciones…. porque la superficie no es especular.
h) ¿Por qué pasa esto? Porque la superficie no es especular…. porque no es totalmente lisa… porque en el aluminio no
se refleja la luz… etcétera.
Experimento 2:
Materiales para el maestro:
• 1 vaso de vidrio.
• Agua
• 1 lápiz.
1) Coloca el lápiz dentro del vaso de vidrio y pide a los alumnos que observen.
2) Agrega agua a una media del vaso y pide a los alumnos que observen.
3) Indica a los alumnos que respondan en sus libros.
a) La luz está pasando por el vaso, ¿cómo se ve el lápiz a través del vaso sin agua? Se ve normal… igual… no cambia
nada…
b) Después de poner agua, ¿cómo se ve el lápiz? Se ve como partido o separado.
c) ¿A qué piensas que se debe esa diferencia de imágenes? A la refracción de la luz.
d) Explica con tus palabras… ¿Cuál es la diferencia entre refracción y reflexión de la luz?
- Reflexión es cuando la luz no atraviesa un objeto y cambia su dirección, es decir, que la luz se refleja.
- Refracción es cuando la luz que pasa de un objeto a otro cambia su dirección y lo hace ver de diferente forma.
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En la antigüedad se pensaba que los espejos eran mágicos y eran la puerta a otros mundos.
Muchos magos siguen utilizando la reflexión y la refracción de la luz en sus actos para crear ilusiones ópticas.
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Equipos de 2 integrantes.
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Por equipo, 3 espejos de 6.5 x 6.5 cm con orillas redondeadas. (Son los mismos espejos que se utilizan en la lección 2 de
sexto de primaria).
Cinta adhesiva.
5 hojas de papel reciclado.
Para esta lección hay un recortable especial para el
Material recortable.
maestro que contiene los mensajes codificados, es
Recortable para el maestro. (Una impresión por cada dos equipos).
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•
•
importante que los alumnos no lo vean antes.
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Mediante el reflejo de los espejos juegan para encontrar el significado de símbolos.
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10 minutos: Divididos en equipos de 2 integrantes, cada uno armará una sección distinta de la estructura.
5 minutos: Integración de las partes.
Modelo Terminado
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Alumno 01
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X2
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Alumno 02
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X4
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Integración Alumno 1 y Alumno 2.
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1) Cuando te paras frente a un espejo, te ves y observas todo lo que hay detrás de ti… ¿ese fenómeno es refracción
o reflexión de la luz? Reflexión de la luz
Imagina que tú y tu compañero de equipo son unos grandes arqueólogos… les han mandado a llamar porque en un lugar
encontraron esta pieza (el modelo) y quieren saber qué significan los símbolos que contienen. Para poder interpretarlos
necesitas de tu otro compañero, sin él no será posible realizar el trabajo.
El maestro tiene dos pares de recortables para cada equipo; éstos no se deben entregar hasta que los alumnos hayan
comprendido las siguientes reglas…
Observa que esta pieza tiene partes interesantes
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Anterior DSC_0002
Posterior
Para descifrar la palabra, cada equipo debe seguir los siguientes pasos:
a) Un integrante del equipo se coloca en la parte anterior para:
a. Mirar por el visor.
b. Mover el espejo central hasta ver la base derecha y
c. después moverlo hasta ver la base izquierda.
b) Otro integrante se coloca en la parte posterior para observar el códice.
Después de haber comprendido las instrucciones, ahora se reparte a cada equipo sólo los recortables “A” y se colocan en el modelo uno
en la base derecha y otro en la base izquierda. El juego debe ser completamente en silencio. Habrá que explicar que para encontrar el significado de
la palabra se realice de la siguiente forma:
c) El integrante que está frente al visor debe informar a su compañero cuántas imágenes deben descifrar (de ese
número será el número de letras de la palabra)
d) Después dice a su compañero qué número de imagen va a representar con su mano.
e) El integrante que se encuentra en el otro lado (frente al códice), tiene a la mano su libro, observa la mano de su
compañero, ve el códice y apunta la letra en el lugar que corresponde.
f) El primer equipo que descifre la palabra, llama al maestro para decirle (en voz baja para no enterar a otros
equipos) qué palabra es.
g) Cuando se haya descifrado esa palabra, cambiamos de posición y esperamos a que todos los equipos terminen
hasta que el maestro nos dé la segunda palabra a descifrar e indique que podemos comenzar.
Después de que todo el grupo haya descubierto la primer
palabra, entregar el recortable “B”
La primera palabra es __ __ __ __ __ __ __ __ __
1 2 3 4 5 6 7 8 9
La segunda palabra es __ __ __ __ __ __ __ __
1 2 3 4 5 6 7 8
Gracias a tu trabajo hemos aprendido dos palabras:
__Codificar__ que es expresar un mensaje usando letras y signos
__Adivinar__ que es conocer un hecho que nada tiene que ver con la ciencia y la razón
•
Una de las misiones del transbordador Apolo 11 fue un espejos de 70cm de diámetro en la
Luna. Su objetivo es medir con exactitud la distancia entre la luna y la tierra. El
funcionamiento es muy sencillo, consiste en enviar un rayo laser desde la tierra hasta estos
espejos, esperar que el haz de luz regrese y medir el tiempo de este trayecto. Gracias a esto sabemos que la luna
se aleja de la tierra 3.5cm cada año.