B L O Q U E IV:
¿CÓMO SE TRANSFORMAN LAS COSAS?
Ámbitos: El cambio y las interacciones, la tecnología.
En el bloque IV a partir del análisis de los cambios y la identificación de relaciones básicas de los fenómenos naturales, que se observan de manera cotidiana y la realización de experimentos– se pretende que los alumnos describan y propongan explicaciones relativas a la fuerza, la luz, la energía y el Universo. Por lo tanto, los contenidos atienden al ámbito Cambio e interacciones en fenómenos y procesos físicos, y se asocian con Conocimiento científico y conocimiento tecnológico en la sociedad, y Biodiversidad y protección del ambiente.
Tema 1. Aprovechamiento de la formación de imágenes en espejos y lentes.
Durante
el desarrollo de este tema comprenderás cómo se forman las imágenes en espejos
y lentes y cómo funcionan algunos aparatos ópticos. También reconocerás la
importancia de estos aparatos en la investigación científica y en otras
actividades humanas.
La luz es un conjunto de rayos ordenados llamados haz que viajan en línea recta. La reflexión es el cambio de dirección que experimenta el haz al chocar con una superficie lisa y pulida como los espejos. El haz que incide en los espejos y que luego se refleja forma dos ángulos simétricos o iguales: de incidencia y de reflexión. Por esto podemos ver las imágenes en ellos. Cuando la luz rebota hacia nuestros ojos nos permite ver las cosas dentro del espejo; esto se llama imagen virtual.
- Espejos planos y curvos
En los espejos planos, como los que utilizas en tu casa, la imagen reflejada puede observarse del mismo tamaño del objeto, aunque invertida: si frente a un espejo levantas la mano derecha, en tu reflejo levantas la izquierda.
Los espejos se utilizan para elaborar instrumentos como los periscopios. Debido a la reflexión de la luz, la tripulación de un submarino puede ver lo que sucede por encima de la superficie del agua aun cuando se encuentre sumergido.
Los espejos curvos son lentes con ambas caras esféricas reflectantes; el espejo cóncavo es la lente interior y el espejo convexo la exterior. La parte media es el centro de curvatura (C) o centro de la esfera, un rayo que pasa por C se refleja en la misma dirección. En un espejo cóncavo los rayos reflejados convergen en un punto llamado foco (F).
En el espejo convexo los rayos reflejados divergen, pero al proyectarse hacia dentro se unen en el foco. Por esto la incidencia del haz es diferente en cada espejo, lo que provoca que las imágenes sean distintas.
- El ojo humano y la cámara oscura
Las imágenes que observaste con tu periscopio se deben al recorrido que hace la luz al llegar a los espejos, lo cual es de gran utilidad para ubicar algo de interés.
Los otros espejos también son útiles cuando un dentista o un médico de garganta te examinan: lo hacen con espejos esféricos cóncavos que concentran los rayos luminosos en el lugar que desean examinar. Los faros de los automóviles son espejos cóncavos.
Los espejos retrovisores son de tipo convexo y los que se usan como medida de seguridad y vigilancia en hospitales, supermercados, bancos y estacionamientos son espejos convexos.
- Funcionamiento del ojo humano
En la cámara oscura la luz reflejada por el objeto iluminado atraviesa el agujerito y llega a la pantalla. Como los rayos de luz reflejados en la parte superior del objeto llegan a la parte inferior de la pantalla y los reflejados en la parte inferior del objeto llegan a la de arriba de la pantalla, la imagen se observa invertida. En la cámara oscura el tamaño de la imagen depende de la distancia del orificio a la pantalla y del tamaño del objeto.
Los ojos funcionan como unas cámaras fotográficas sencillas. La lente del cristalino forma en la retina una imagen invertida de los objetos que enfoca. La retina, que es sensible a la luz, funciona como una película fotográfica. Un correcto enfoque del ojo se lleva a cabo debido a que la lente del cristalino se aplana o redondea; este proceso se llama acomodación.
- Formación de imágenes en las lentes
Nuestros ojos no pueden captar todas las imágenes; para ello se han inventado varios instrumentos que funcionan con lentes: el telescopio, el microscopio, la cámara fotográfica y el proyector de videos.
- Dos tipos de lentes: convergentes y divergentes
Las lentes convergentes son las lupas e incluso una canica. Su centro es más grueso que los bordes y, al observar los objetos a través de ellas, las imágenes se ven más grandes que los objetos reales. Se les llama convergentes porque los rayos de luz que las atraviesan desvían su trayectoria y luego convergen en un punto. A este punto se le llama foco (F).
Las lentes divergentes tienen los bordes más gruesos que el centro, y los rayos de luz que las atraviesan desvían su trayectoria y se separan. Por esta razón, al observar a través de ellas se ven más pequeñas las imágenes de los objetos.
- Importancia de la invención del microscopio.
El microscopio ha servido para ver objetos o seres muy pequeños, como células y microorganismos, los cuales no se pueden observar a simple vista. Este invento ha sido una de las herramientas esenciales para el estudio de las ciencias de la vida.
Existen diferentes tipos de microscopios, uno de los cuales es el óptico o compuesto. Tiene más de una lente y está conformado principalmente por tres sistemas: mecánico, óptico y de iluminación.
- Importancia de la invención del telescopio.
La investigación científica en México mediante el uso de los telescopios se enfoca al descubrimiento de cuerpos celestes, y del origen, historia y composición de nuestro Universo; el nacimiento y evolución de las estrellas, galaxias, cometas, etc. México participó en la construcción del Gran Telescopio Milimétrico que se ubica en lo alto del volcán extinto Sierra Negra, en el estado de Puebla. Es un proyecto muy importante para la ciencia y la tecnología en nuestro país y ha merecido el reconocimiento mundial.
Act 3, bloque IV
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