martes, 23 de marzo de 2010

El vaso que desaparece

¿Os habéis fijado alguna vez que es lo que pasa cuando ponemos un lápiz dentro de un vaso de agua? El lápiz parece que esté torcido o incluso roto. Se trata de un efecto óptico basado en la refracción de la luz.



La velocidad de la luz varía dependiendo del medio que atraviese. Por ejemplo, si viaja por el vacío su velocidad es de 300000 km/s, si viaja por el aire es de 299910 km/s (muy parecido al vacío), pero en cambio si viaja por el agua es de 225564 km/s y si viaja por diamante 123967 km/s. Eso quiere decir que la luz irá mas lentamente por un medio que por otro, y por tanto si vemos como cambia de medio veremos un cambio en su trayectoria, es decir un ángulo.

El índice de refracción es la relación entre la velocidad de la luz en el vacío (conocida también como la constante de Eisntein "c")y la velocidad de la luz en el otro medio. Por ejemplo, el índice de refracción del diamante es de 2,41, eso quiere decir que la luz viaja 2,41 veces mas lenta en el diamante que en el vacío.



En los siguiente dos enlaces tenemos un listado de índices de refracción para diferentes medios:

- Refraction Index of Various Substances for 3D modelers
- Index of refraction values

¿Que pasa si dos objetos tiene el mismo índice de refracción?

Si miramos el índice de refracción del vidrio pyrex es de 1,47. Existen otras substancias con un índice de refracción parecido, de hecho un famoso champú para bebes también posee un índice de refracción de 1,47, se trata del aceite Johnson's



Observa que es lo que pasa cuando introduces el vaso dentro del líquido:



¡¡Increible!!!Como que la velocidad de la luz en los dos medios es la misma, no podemos diferenciar los dos objetos, y éstos acaban mezclándose visualmente sin poderlos diferenciar.

El aceite vegetal también posee un índice de refracción de 1,47 y también sería otro candidato como líquido si no encontramos el aceite Johnson's. En el siguiente vídeo, el experimento se realiza con aceite vegetal.



Si queréis mas información sobre índice de refracción os recomiendo la página de Educaplus.

No obstante, ¿Es posible la invisibilidad?
¿Podremos crear capas de invisibilidad como Harry Potter o anillos mágicos como el del señor de los anillos que nos harán invisibles?

Quizás no estamos tan lejos. Unos investigadores de la Universidad de Duke en Durham, Carolina del Norte y del Imperial College de Londres han desafiado con éxito las leyes de la física y de la óptica y han creado metamateriales para hacer un objeto invisible para la radiación del microondas. La idea básica del metamaterial no es otra que manipular y controlar el índice de refracción del material.




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¡¡Nos seguimos viendo en Cluster!!!

Sergio

1 comentario:

Anónimo dijo...

La optica geometrica esta muy rara pero no le quita lo interesante.

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