Óptica | Ciencia en lo Cotidiano T1

Ciencia Educativa
28 Oct 201312:32

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

00:00

🌈 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.

05:02

🎨 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.

10:03

🖌️ 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

Los colores son percepciones visuales causadas por la luz reflejada de objetos hacia nuestro ojo. En el video, se discute cómo los colores son una parte integral de nuestro entorno y cómo la naturaleza nos ha proporcionado una diversidad de colores. Los colores son fundamentales para la percepción visual y la interpretación del mundo que nos rodea, como se menciona en la introducción del guión.

💡Onda electromagnética

En física, una onda electromagnética es una onda que consta de un campo eléctrico y un campo magnético perpendiculares entre sí. En el video, se explica que la luz es una forma de onda electromagnética y es esencial para la percepción de los colores, ya que la luz reflejada de los objetos permite que percibamos sus colores.

💡Espectro electromagnético

El espectro electromagnético es el rango completo de ondas electromagnéticas ordenadas por su longitud de onda o frecuencia. En el guión, se describe cómo diferentes rangos del espectro electromagnético, como el visible, el infrarrojo, el ultravioleta y la radiación ionizante, tienen diferentes aplicaciones y efectos en la percepción de la luz y los colores.

💡Cono

Los conos son células receptoras de luz en la retina de los ojos que permiten la detección de colores. En el video, se menciona que hay tres tipos de conos, cada uno sensible a un color primario: rojo, verde y azul, y que la combinación de estas señales por parte del cerebro permite la percepción de una amplia gama de colores.

💡Luz blanca

La luz blanca se refiere a la luz que parece blanca al ojo humano y es en realidad una combinación de todos los colores del espectro visible. En el guión, se explica que la luz blanca es la suma de todos los colores que llegan al ojo de manera simultánea.

💡Reflección especular

La reflexión especular es un tipo de reflexión de la luz que ocurre en superficies lisas, donde la luz reflejada mantiene la misma dirección en relación con la superficie que la luz incidente. En el video, se utiliza como ejemplo para ilustrar cómo la luz interactúa con los objetos y cómo esto afecta la percepción de color.

💡RGB

RGB es un acrónimo para rojo, verde y azul, que son los colores primarios utilizados en la emisión de luz, como en las pantallas de dispositivos electrónicos. El guión describe cómo la combinación de estos tres colores primarios puede generar una amplia gama de colores, incluyendo el blanco.

💡Pigmentos

Los pigmentos son sustancias que absorben algunas longitudes de onda de la luz y reflejan otras, dando lugar a la percepción de colores en objetos opacos. En el video, se contrasta con la mezcla de colores a través de la luz, donde se utiliza el sistema CMY (cian, magenta, amarillo) para la mezcla de pigmentos.

💡Píxeles

Los píxeles son las pequeñas regiones de una pantalla que emiten luz y constituyen la imagen en una pantalla de dispositivo electrónico. El guión menciona cómo la densidad de píxeles afecta la resolución y nitidez de la imagen en pantallas como televisores y teléfonos móviles.

💡Maxwell

James Clerk Maxwell fue un físico escocés que realizó experimentos con la proyección de imágenes utilizando filtros de colores, lo que se menciona en el guión como el principio básico detrás de la tecnología de pantallas de colores usada hoy en día.

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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i

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y él

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[Música]

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i

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los colores nos rodean y nos

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proporcionan una perspectiva de todo lo

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que se encuentra en nuestro entorno

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existen profesiones que se han encargado

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de brindarnos arte basada en una amplia

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gama de colores en diferentes mezclas de

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estos

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desde un principio la naturaleza nos ha

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brindado una diversidad de colores que

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nos proporcionan un espectáculo visual

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sorprendente pero como somos capaces de

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percibir los colores y más aún que son

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los colores

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lo primero que tenemos que analizar para

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dar respuesta a nuestras preguntas es

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entender qué es la luz en física se

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utiliza el término como sinónimo de onda

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electromagnética

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la onda electromagnética está compuesta

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tanto por una onda eléctrica y una onda

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magnética perpendiculares entre sí

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cada onda electromagnética tiene sus

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propias características basadas

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principalmente en la energía que poseen

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y que comúnmente se clasifican por su

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frecuencia y longitud de onda de la

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siguiente manera las ondas de radio son

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las ondas electromagnéticas de menor

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energía y son utilizadas para

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comunicaciones de radio y televisión

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al ir aumentando en la energía entramos

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a la región de microondas las cuales

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también son utilizadas en algunos medios

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de comunicación incluyendo internet

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inalámbrico además con las microondas se

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calientan los alimentos por medio del

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electrodoméstico que lleva su nombre

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con mayor energía a las ondas de

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microondas se encuentran las ondas de

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infrarrojo

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la radiación infrarroja es emitida por

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todo objeto en función de la temperatura

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que posee manteniéndose la relación que

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entre mayor temperatura posee mayor

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radiación el infrarrojo emite

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el espectro visible es el rango del

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espectro electromagnético que los

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humanos somos capaces de apreciar

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el ultravioleta es el rango de onda con

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una energía mayor que el espectro

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visible y su energía es suficiente como

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para causar quemaduras en la piel tras

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una larga exposición

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[Música]

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pero el ultravioleta es apreciado por

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algunos animales como las abejas las

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cuales pueden ver el néctar de las

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flores de manera más amplia y eficaz

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el último rango y por ende el más

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energético es el conocido como radiación

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ionizante es nombrado de esta forma

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porque posee la energía suficiente como

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para expulsar un electrón del átomo

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las fuentes radiactivas emiten este

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rango energético

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si prestamos más atención a las

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longitudes de onda que componen el

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espectro visible notamos que dentro de

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este rango podemos seguir realizando una

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clasificación que conocemos como colores

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para cada color observable existe una

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longitud de onda determinada

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el rango abarca desde el rojo como color

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con menos energía hasta el azul violeta

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como el más energético

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en el rango visible se ha tomado como

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patrón la visibilidad del ser humano

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pues como se mencionó anteriormente

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otras especies son capaces de observar

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en diferentes rangos del espectro

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electromagnético

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lo que convencionalmente conocemos como

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luz blanca es en realidad de la suma de

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todos los colores que están llegando de

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forma simultánea hacia nuestro ojo

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los colores son la percepción de la luz

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reflejada desde los objetos si no hay

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luz no podemos percibir los colores

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la reflexión de la luz permite que

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seamos capaces de obtener mucha

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información de los objetos que nos

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rodean la luz al impactar una superficie

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rebota de tal manera que si la

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superficie es lisa ésta va a rebotar de

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manera simétrica

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esta simetría puede ser observada al

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notar que el ángulo con el cual la luz

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impacta sobre un espejo es el mismo

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ángulo con el cual la luz es reflejada

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cuando esta característica se presenta

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estamos ante una reflexión especular

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cuando la luz impacta a un objeto las

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moléculas que posee interactúan con ella

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logrando que la luz que era

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originalmente blanca se absorba en una

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porción y se refleje en otra

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[Música]

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una hoja nos da la percepción de ser

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color verde dado que la luz que sobre

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ella impacta es absorbida en todos los

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colores a excepción del verde

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una vez que la luz interacciona con el

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objeto y es reflejada la porción de luz

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que no pudo absorber alcanza nuestro ojo

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cuando la luz atraviesa el ojo con el

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cristalino el cual funciona como una

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lente que permite que la luz incida de

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forma correcta sobre la retina

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existen células receptoras de luz

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llamadas

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conos y bastones los cuales permiten

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regular la intensidad del brillo y la

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detección de colores hay tres tipos de

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conos cada uno de ellos permite detectar

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el rojo el azul y el verde es decir que

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combinando estos tres colores nuestro

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cerebro es capaz de interpretar todos

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los colores que conocemos por ejemplo si

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estamos viendo un pez de color amarillo

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realmente este es de color rojo y verde

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al mismo tiempo

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los conos rojo y verde se encuentran

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estimulados y envían simultáneamente el

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pulso eléctrico al cerebro para

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interpretarlo como amarillo

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otro aspecto a destacar en el

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funcionamiento del ojo es que al pasar

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la luz por la córnea y el cristalino

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éstas funcionan como lente convergente y

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luego del punto de convergencia la

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imagen que observamos llega invertida a

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la retina si no fuera porque el cerebro

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se encarga de invertir la imagen cuando

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procesa el pulso eléctrico que procede

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del ojo todo lo que observáramos nos

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parecería al revés

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regresando al taller de pintura la

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mezcla de colores que realizan los

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pintores o inclusive las mezclas que

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realizan los niños en la escuela con

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témperas y colores tiene mucha física

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involucrada en este proceso

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cuando mezclamos colores se pueden

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diferenciar dos maneras de hacerlo se

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puede realizar mezclas a partir de la

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luz y también mezclas a través de

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pigmentos

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cuando mezclamos colores por medio de la

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emisión de luz se utiliza el sistema rgb

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el cual corresponde a las siglas en

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inglés para los colores rojo verde y

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azul para este sistema los colores antes

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mencionados son los colores primarios y

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a partir de la combinación de estos se

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pueden generar los demás colores

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la combinación de los colores rojo y

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azul dan como resultado el magenta

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[Música]

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el azul con el verde dan como resultado

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el color cian y la mezcla de colores

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rojo y verde generan el amarillo

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la combinación de los tres colores

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primarios producen como resultado el

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blanco

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la razón por la que sucede esto es

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debido a que en realidad el espectro

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visible que se mencionó anteriormente es

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dividido en tres grandes rangos que

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corresponden a intensidades de rojo azul

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y verde y cuyas intersecciones son los

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colores resultantes de la mezcla por

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esta razón es que al combinar los tres

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colores obtenemos nuevamente el blanco

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el segundo sistema que es el ceem y

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trabaja la mezcla de colores a partir de

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los pigmentos

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si tenemos un trazo de color verde

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significa que los pigmentos han

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absorbido todos los demás colores y solo

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se liberó energía para el color verde en

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este sistema basado en los pigmentos los

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colores primarios son el cian el magenta

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y el amarillo por lo tanto todos los

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demás colores surgen como una mezcla de

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ellos

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por ejemplo para producir el rojo

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mezclamos amarillo con el magenta para

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el azul mezclamos yang o magenta y para

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el verde mezclamos el cian con el

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amarillo cuando mezclamos los tres

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colores primarios el resultado es el

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color negro es decir que todos los

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colores son absorbidos por los pigmentos

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en 1861 maxwell desarrolló experimentos

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en los que se proyectaba una imagen con

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tres filtros en rojo azul y verde para

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cada proyector de tal manera que al unir

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las tres imágenes se formaba la

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fotografía con todos los colores

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originales este es el principio básico

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que se utiliza hoy en día en todo tipo

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de pantallas

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las pantallas de los dispositivos

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electrónicos poseen pequeñas regiones

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que emiten diferentes intensidades de

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rojo azul y verde llamados píxeles los

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pixeles pueden ser apreciados fácilmente

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en un televisor antiguo de tubo si nos

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acercamos a la pantalla del televisor

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podemos observar pequeños recuadros los

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cuales forman el píxel ag del televisor

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entre más píxeles posee el televisor

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mejor resolución o nitidez en la imagen

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se obtiene en un televisor moderno o en

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las pantallas de celulares y tablets los

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píxeles son más pequeños pero se puede

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apreciar que también poseen píxeles bajo

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el sistema rgb

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en conclusión los colores que observamos

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son en realidad un reflejo de la luz

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luego de haber interactuado con los

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objetos y estos dependen de la

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existencia de luz o el tipo de luz que

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incide sobre ellos

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la luz puede mezclarse y se han

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determinado tres colores primarios rojo

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verde y azul por ser los colores que

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nuestro ojo puede detectar gracias a

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células especializadas llamadas conos y

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bastones debido a estos y muchos otros

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principios físicos es que hemos

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desarrollado la tecnología que a diario

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observamos

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con esto finalizamos esta breve

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presentación y te invitamos a que

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continúes investigando sobre este

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interesante tema

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[Música]

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