Óptica | Ciencia en lo Cotidiano T1
Summary
TLDREl guion explora cómo los colores nos rodean y el papel de la luz en la percepción del color. Expone que la luz es una onda electromagnética y describe el espectro electromagnético, incluyendo el visible y sus colores. Detalla cómo los objetos reflejan luz y cómo los ojos procesan colores a través de conos y bastones. Finalmente, explica la mezcla de colores en RGB y CMY, y cómo Maxwell influenció la tecnología moderna de pantallas.
Takeaways
- 🌈 Los colores son una percepción de la luz reflejada por los objetos y dependen de la interacción de la luz con ellos.
- 💡 La luz es una onda electromagnética que varía en frecuencia y longitud de onda, compuesta por ondas eléctricas y magnéticas perpendiculares.
- 🌌 El espectro electromagnético incluye ondas de radio, microondas, infrarrojo, visible, ultravioleta y radiación ionizante, cada una con distintas aplicaciones y energías.
- 👀 El espectro visible es el rango que los humanos pueden ver, y varía en longitud de onda desde el rojo al violeta, que tiene la mayor energía.
- 🐝 Algunos animales, como las abejas, pueden ver en rangos del espectro electromagnético que no son visibles para los humanos, como el ultravioleta.
- 🌟 La luz blanca es la suma de todos los colores del espectro visible que llegan al ojo de manera simultánea.
- 🔍 La percepción de colores ocurre cuando la luz interactúa con un objeto y es reflejada de nuevo al ojo, donde se absorbe y se procesa por la retina.
- 🎨 Los colores se mezclan de dos maneras: a través de la luz (sistema RGB) y a través de pigmentos (sistema CMY).
- 🔴 En el sistema RGB, los colores primarios son rojo, verde y azul, y su combinación puede generar otros colores o el blanco.
- 🟢 En el sistema CMY, los colores primarios son cian, magenta y amarillo, y su mezcla total produce el negro.
- 📺 La tecnología de pantallas, como en televisores y dispositivos electrónicos, se basa en el sistema RGB y utiliza píxeles para crear imágenes con colores.
Q & A
¿Qué es la luz según la física?
-La luz es un término que se utiliza como sinónimo de onda electromagnética, compuesta por una onda eléctrica y una onda magnética perpendiculares entre sí.
¿Cómo se clasifican las ondas electromagnéticas según su energía?
-Las ondas electromagnéticas se clasifican según su frecuencia y longitud de onda, y se dividen en diferentes regiones como ondas de radio, microondas, infrarrojo, espectro visible, ultravioleta y radiación ionizante, cada una con una energía diferente.
¿Qué es la radiación infrarroja y cómo se relaciona con la temperatura?
-La radiación infrarroja es emitida por todo objeto en función de su temperatura, manteniendo la relación de que cuanto mayor temperatura un objeto tiene, mayor radiación infrarroja emite.
¿Cuál es el rango de ondas que los humanos somos capaces de apreciar y por qué se llama así?
-El rango que los humanos somos capaces de apreciar se llama espectro visible, y es así porque es el rango del espectro electromagnético que nuestra vista puede detectar.
¿Por qué algunas especies animales pueden ver el néctar de las flores de manera más amplia y eficaz?
-Algunas especies animales, como las abejas, pueden ver el néctar de las flores de manera más amplia y eficaz porque pueden percibir el ultravioleta, un rango de onda con una energía mayor que el espectro visible.
¿Cómo se relaciona la luz con la percepción de colores?
-La percepción de colores es el resultado de la luz reflejada desde los objetos. Si no hay luz, no podemos percibir colores. La luz interactúa con los objetos y es absorbida y reflejada de diferentes maneras, lo que permite la percepción de diferentes colores.
¿Qué son los conos y los bastones y cómo contribuyen a la percepción de colores?
-Los conos y los bastones son células receptoras de luz en la retina del ojo. Hay tres tipos de conos que detectan los colores rojo, azul y verde, y combinados, permiten que nuestro cerebro interprete todos los colores que percibimos.
¿Qué son los colores primarios en el sistema RGB y cómo se utilizan para generar otros colores?
-Los colores primarios en el sistema RGB son rojo, verde y azul. A partir de la combinación de estos colores se pueden generar otros colores, como magenta (rojo y azul), cian (azul y verde) y amarillo (rojo y verde). La combinación de los tres produce el blanco.
¿Cómo se relaciona la mezcla de colores a través de pigmentos con los colores primarios del sistema CMY?
-En el sistema CMY, los colores primarios son cian, magenta y amarillo. Estos colores surgen como mezcla de pigmentos y se utilizan para producir otros colores, como rojo (amarillo y magenta), azul (yang o magenta) y verde (cian y amarillo). La mezcla de todos los primarios produce el negro.
¿Qué descubrió Maxwell en 1861 y cómo influyó en la tecnología de pantallas modernas?
-Maxwell desarrolló experimentos en los que proyectaba una imagen con tres filtros en rojo, azul y verde, lo que al unir las tres imágenes, formaba una fotografía con todos los colores originales. Este principio básico se utiliza hoy en día en las pantallas de dispositivos electrónicos, donde los píxeles emiten diferentes intensidades de rojo, azul y verde para formar imágenes en color.
¿Cómo se relaciona la resolución de una pantalla con la cantidad de píxeles que tiene?
-La resolución de una pantalla está directamente relacionada con la cantidad de píxeles que tiene. Cuanto más píxeles tenga una pantalla, mayor será su resolución y nitidez en la imagen.
Outlines
🌈 La percepción del color y la luz
Este párrafo introduce la importancia de los colores en nuestra vida y cómo la naturaleza nos brinda una variedad de colores. Se explica que los colores son una percepción basada en la luz, que es una onda electromagnética compuesta por ondas eléctricas y magnéticas perpendiculares. Se describe el espectro electromagnético, desde las ondas de radio hasta la radiación ionizante, y se enfatiza que el espectro visible es solo una parte de este espectro que los humanos podemos ver. Además, se menciona que otros animales pueden percibir colores fuera de este rango.
🎨 Reflexión y percepción de colores
En este párrafo, se discute cómo la luz interactúa con los objetos y cómo esto afecta nuestra percepción de los colores. Se describe la reflexión especular, donde la luz se refleja de manera simétrica en superficies lisas, y cómo la luz interactúa con las moléculas de un objeto, absorbiendo y reflejando diferentes longitudes de onda para producir los colores que vemos. También se explica cómo los ojos humanos procesan la luz, con las células receptoras de luz llamadas conos y bastones, y cómo nuestro cerebro interpreta estas señales para ver los colores.
🖌️ Mezcla de colores y tecnología
El tercer párrafo explora los sistemas de mezcla de colores, tanto a través de la luz como a través de pigmentos. Se describe el modelo RGB, utilizado en pantallas y dispositivos electrónicos, donde los colores rojo, verde y azul se combinan para producir una amplia gama de colores. También se menciona el modelo CMY, donde los pigmentos cian, magenta y amarillo se mezclan para producir una variedad de colores. Se destaca la importancia de los experimentos de Maxwell en la creación de imágenes en color y cómo esta tecnología se utiliza en la mayoría de las pantallas modernas.
Mindmap
Keywords
💡Colores
💡Onda electromagnética
💡Espectro electromagnético
💡Cono
💡Luz blanca
💡Reflección especular
💡RGB
💡Pigmentos
💡Píxeles
💡Maxwell
Highlights
Los colores nos proporcionan una perspectiva de todo lo que se encuentra en nuestro entorno.
La naturaleza nos ha brindado una diversidad de colores que nos proporcionan un espectáculo visual sorprendente.
La luz es un término sinónimo de onda electromagnética en física.
Las ondas electromagnéticas están compuestas por una onda eléctrica y una onda magnética perpendiculares entre sí.
Las ondas de radio son las ondas electromagnéticas de menor energía, utilizadas para comunicaciones de radio y televisión.
Las microondas, con mayor energía que las ondas de radio, son utilizadas en medios de comunicación y para calentar alimentos.
La radiación infrarroja es emitida por todo objeto en función de su temperatura.
El espectro visible es el rango del espectro electromagnético que los humanos somos capaces de apreciar.
El ultravioleta es un rango de onda con una energía mayor que el espectro visible, capaz de causar quemaduras en la piel.
Algunos animales, como las abejas, pueden ver el ultravioleta y encontrar néctar de las flores de manera más eficiente.
La luz blanca es en realidad la suma de todos los colores que llegan simultáneamente hacia nuestro ojo.
Los colores son la percepción de la luz reflejada desde los objetos y dependen de la existencia de luz.
La reflexión de la luz permite obtener mucha información de los objetos que nos rodean.
La luz al impactar una superficie rebotará de manera simétrica si la superficie es lisa, lo que se llama reflexión especular.
Una hoja nos da la percepción de ser color verde porque absorbe todos los colores excepto el verde.
Los conos y bastones son células receptoras de luz en la retina que permiten regular la intensidad del brillo y la detección de colores.
El sistema RGB utiliza los colores primarios rojo, verde y azul para generar los demás colores a través de la emisión de luz.
El sistema CMY trabaja con la mezcla de colores a partir de pigmentos, siendo sus colores primarios cian, magenta y amarillo.
Maxwell desarrolló experimentos en 1861 proyectando imágenes con filtros rojo, azul y verde para formar fotografías con todos los colores originales.
Las pantallas de dispositivos electrónicos funcionan con píxeles que emiten diferentes intensidades de rojo, azul y verde.
Los colores que observamos son un reflejo de la luz después de interactuar con los objetos y dependen del tipo de luz que incide sobre ellos.
Transcripts
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y él
[Música]
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los colores nos rodean y nos
proporcionan una perspectiva de todo lo
que se encuentra en nuestro entorno
existen profesiones que se han encargado
de brindarnos arte basada en una amplia
gama de colores en diferentes mezclas de
estos
desde un principio la naturaleza nos ha
brindado una diversidad de colores que
nos proporcionan un espectáculo visual
sorprendente pero como somos capaces de
percibir los colores y más aún que son
los colores
lo primero que tenemos que analizar para
dar respuesta a nuestras preguntas es
entender qué es la luz en física se
utiliza el término como sinónimo de onda
electromagnética
la onda electromagnética está compuesta
tanto por una onda eléctrica y una onda
magnética perpendiculares entre sí
cada onda electromagnética tiene sus
propias características basadas
principalmente en la energía que poseen
y que comúnmente se clasifican por su
frecuencia y longitud de onda de la
siguiente manera las ondas de radio son
las ondas electromagnéticas de menor
energía y son utilizadas para
comunicaciones de radio y televisión
al ir aumentando en la energía entramos
a la región de microondas las cuales
también son utilizadas en algunos medios
de comunicación incluyendo internet
inalámbrico además con las microondas se
calientan los alimentos por medio del
electrodoméstico que lleva su nombre
con mayor energía a las ondas de
microondas se encuentran las ondas de
infrarrojo
la radiación infrarroja es emitida por
todo objeto en función de la temperatura
que posee manteniéndose la relación que
entre mayor temperatura posee mayor
radiación el infrarrojo emite
el espectro visible es el rango del
espectro electromagnético que los
humanos somos capaces de apreciar
el ultravioleta es el rango de onda con
una energía mayor que el espectro
visible y su energía es suficiente como
para causar quemaduras en la piel tras
una larga exposición
[Música]
pero el ultravioleta es apreciado por
algunos animales como las abejas las
cuales pueden ver el néctar de las
flores de manera más amplia y eficaz
el último rango y por ende el más
energético es el conocido como radiación
ionizante es nombrado de esta forma
porque posee la energía suficiente como
para expulsar un electrón del átomo
las fuentes radiactivas emiten este
rango energético
si prestamos más atención a las
longitudes de onda que componen el
espectro visible notamos que dentro de
este rango podemos seguir realizando una
clasificación que conocemos como colores
para cada color observable existe una
longitud de onda determinada
el rango abarca desde el rojo como color
con menos energía hasta el azul violeta
como el más energético
en el rango visible se ha tomado como
patrón la visibilidad del ser humano
pues como se mencionó anteriormente
otras especies son capaces de observar
en diferentes rangos del espectro
electromagnético
lo que convencionalmente conocemos como
luz blanca es en realidad de la suma de
todos los colores que están llegando de
forma simultánea hacia nuestro ojo
los colores son la percepción de la luz
reflejada desde los objetos si no hay
luz no podemos percibir los colores
la reflexión de la luz permite que
seamos capaces de obtener mucha
información de los objetos que nos
rodean la luz al impactar una superficie
rebota de tal manera que si la
superficie es lisa ésta va a rebotar de
manera simétrica
esta simetría puede ser observada al
notar que el ángulo con el cual la luz
impacta sobre un espejo es el mismo
ángulo con el cual la luz es reflejada
cuando esta característica se presenta
estamos ante una reflexión especular
cuando la luz impacta a un objeto las
moléculas que posee interactúan con ella
logrando que la luz que era
originalmente blanca se absorba en una
porción y se refleje en otra
[Música]
una hoja nos da la percepción de ser
color verde dado que la luz que sobre
ella impacta es absorbida en todos los
colores a excepción del verde
una vez que la luz interacciona con el
objeto y es reflejada la porción de luz
que no pudo absorber alcanza nuestro ojo
cuando la luz atraviesa el ojo con el
cristalino el cual funciona como una
lente que permite que la luz incida de
forma correcta sobre la retina
existen células receptoras de luz
llamadas
conos y bastones los cuales permiten
regular la intensidad del brillo y la
detección de colores hay tres tipos de
conos cada uno de ellos permite detectar
el rojo el azul y el verde es decir que
combinando estos tres colores nuestro
cerebro es capaz de interpretar todos
los colores que conocemos por ejemplo si
estamos viendo un pez de color amarillo
realmente este es de color rojo y verde
al mismo tiempo
los conos rojo y verde se encuentran
estimulados y envían simultáneamente el
pulso eléctrico al cerebro para
interpretarlo como amarillo
otro aspecto a destacar en el
funcionamiento del ojo es que al pasar
la luz por la córnea y el cristalino
éstas funcionan como lente convergente y
luego del punto de convergencia la
imagen que observamos llega invertida a
la retina si no fuera porque el cerebro
se encarga de invertir la imagen cuando
procesa el pulso eléctrico que procede
del ojo todo lo que observáramos nos
parecería al revés
regresando al taller de pintura la
mezcla de colores que realizan los
pintores o inclusive las mezclas que
realizan los niños en la escuela con
témperas y colores tiene mucha física
involucrada en este proceso
cuando mezclamos colores se pueden
diferenciar dos maneras de hacerlo se
puede realizar mezclas a partir de la
luz y también mezclas a través de
pigmentos
cuando mezclamos colores por medio de la
emisión de luz se utiliza el sistema rgb
el cual corresponde a las siglas en
inglés para los colores rojo verde y
azul para este sistema los colores antes
mencionados son los colores primarios y
a partir de la combinación de estos se
pueden generar los demás colores
la combinación de los colores rojo y
azul dan como resultado el magenta
[Música]
el azul con el verde dan como resultado
el color cian y la mezcla de colores
rojo y verde generan el amarillo
la combinación de los tres colores
primarios producen como resultado el
blanco
la razón por la que sucede esto es
debido a que en realidad el espectro
visible que se mencionó anteriormente es
dividido en tres grandes rangos que
corresponden a intensidades de rojo azul
y verde y cuyas intersecciones son los
colores resultantes de la mezcla por
esta razón es que al combinar los tres
colores obtenemos nuevamente el blanco
el segundo sistema que es el ceem y
trabaja la mezcla de colores a partir de
los pigmentos
si tenemos un trazo de color verde
significa que los pigmentos han
absorbido todos los demás colores y solo
se liberó energía para el color verde en
este sistema basado en los pigmentos los
colores primarios son el cian el magenta
y el amarillo por lo tanto todos los
demás colores surgen como una mezcla de
ellos
por ejemplo para producir el rojo
mezclamos amarillo con el magenta para
el azul mezclamos yang o magenta y para
el verde mezclamos el cian con el
amarillo cuando mezclamos los tres
colores primarios el resultado es el
color negro es decir que todos los
colores son absorbidos por los pigmentos
en 1861 maxwell desarrolló experimentos
en los que se proyectaba una imagen con
tres filtros en rojo azul y verde para
cada proyector de tal manera que al unir
las tres imágenes se formaba la
fotografía con todos los colores
originales este es el principio básico
que se utiliza hoy en día en todo tipo
de pantallas
las pantallas de los dispositivos
electrónicos poseen pequeñas regiones
que emiten diferentes intensidades de
rojo azul y verde llamados píxeles los
pixeles pueden ser apreciados fácilmente
en un televisor antiguo de tubo si nos
acercamos a la pantalla del televisor
podemos observar pequeños recuadros los
cuales forman el píxel ag del televisor
entre más píxeles posee el televisor
mejor resolución o nitidez en la imagen
se obtiene en un televisor moderno o en
las pantallas de celulares y tablets los
píxeles son más pequeños pero se puede
apreciar que también poseen píxeles bajo
el sistema rgb
en conclusión los colores que observamos
son en realidad un reflejo de la luz
luego de haber interactuado con los
objetos y estos dependen de la
existencia de luz o el tipo de luz que
incide sobre ellos
la luz puede mezclarse y se han
determinado tres colores primarios rojo
verde y azul por ser los colores que
nuestro ojo puede detectar gracias a
células especializadas llamadas conos y
bastones debido a estos y muchos otros
principios físicos es que hemos
desarrollado la tecnología que a diario
observamos
con esto finalizamos esta breve
presentación y te invitamos a que
continúes investigando sobre este
interesante tema
[Música]
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