Walter Lewin Dispersión Rayleigh Español VOS

Jorge Gil García

15 Mar 201619:08

Summary

TLDREn este fascinante script de video, se explica el fenómeno de la dispersión Rayleigh, que causa que el cielo aparezca azul y el sol rojo durante el amanecer y el atardecer. Mediante demostraciones con humo de cigarrillo y partículas en un recipiente, se ilustra cómo las partículas muy pequeñas dispersan la luz azul con mayor probabilidad que la roja. Además, se menciona la polarización de la luz y cómo la contaminación del aire puede afectar la belleza de los atardeceres, dejando a los espectadores con una nueva apreciación por los fenómenos de la física y la atmósfera.

Takeaways

🌈 La luz blanca, como la luz del sol, está compuesta de todos los colores del arcoíris.
🔬 La dispersión de Rayleigh ocurre cuando las partículas son más pequeñas que una décima de un micrón y afecta principalmente a la luz azul.
🌐 La fórmula de la potencia de la dispersión de Rayleigh es proporcional a 1/λ^4, donde λ es la longitud de onda de la luz.
🔵 La luz azul tiene una probabilidad cinco veces mayor de ser dispersada que la luz roja debido a su longitud de onda más corta.
🚬 Una demostración con humo de cigarrillo ilustra cómo la luz azul predomina en la dispersión de Rayleigh.
🌫️ El crecimiento de las partículas de humo debido a la precipitación de vapor de agua muestra la transición de dispersión de Rayleigh a Mie.
☁️ Las nubes son blancas debido a la dispersión de Mie, donde las partículas son más grandes y dispersan todas las longitudes de onda de manera igual.
💙 El cielo es azul porque la luz azul se dispersa más que la luz roja debido a la presencia de partículas pequeñas en la atmósfera.
🌇 Durante el amanecer y el atardecer, la luz del sol se ve roja debido a que la dispersión de Rayleigh absorbe las longitudes de onda más cortas, dejando solo la luz roja.
🌌 La presencia de partículas en el aire, como en la contaminación o erupciones volcánicas, puede hacer que los atardeceres sean más brillantes y coloridos.
🚀 El experimento con ácido sulfúrico y sulfato de sodio muestra cómo la luz cambia de azul a rojo a medida que se forman partículas más grandes.
📚 La polarización de la luz dispersada también se menciona, mostrando cómo la luz azul dispersada a 90° es polarizada linealmente.

Q & A

¿Qué compone la luz blanca del sol?
-La luz blanca del sol está compuesta de todos los colores que se ven en el arcoíris.
¿Qué es la dispersión de Rayleigh y cómo se produce?
-La dispersión de Rayleigh es un fenómeno físico que ocurre cuando las partículas por las que se dispersa la luz blanca son más pequeñas que una décima de un micrón, lo que resulta en una dispersión preferencial de la luz azul en comparación con la roja.
¿Cuál es la relación entre la dispersión de Rayleigh y el tamaño de las partículas dispersoras?
-La dispersión de Rayleigh solo ocurre cuando las partículas son más pequeñas que una décima de un micrón. Si las partículas son más grandes, como media micrón, no hay dispersión preferencial y todas las luces se dispersan igualmente.
¿Cómo varía la potencia de la dispersión de Rayleigh con el tamaño de onda de la luz?
-La potencia de la dispersión de Rayleigh está proporcionada al inverso cuadrado del tamaño de onda al cuadrado ( P ∝ 1/λ^4 ), lo que significa que la luz azul, con un tamaño de onda más corto, se dispersa con una probabilidad mucho mayor que la luz roja.
¿Por qué el humo de un cigarrillo muestra la dispersión de Rayleigh cuando se enciende la luz?
-El humo de un cigarrillo contiene partículas más pequeñas que una décima de un micrón, lo que provoca que la luz azul se disperse más que la luz roja, mostrando un color azul predominante.
¿Qué sucede con las partículas de humo cuando se inhalan y se retienen en los pulmones?
-Cuando se inhala el humo y se retiene en los pulmones, el vapor de agua presente en ellos se precipita sobre las partículas de humo, haciéndolas crecer y convertirse en gotas de agua más grandes que 0.5 micrones, lo que lleva a una dispersión no selectiva y, por lo tanto, a la visión de una luz blanca al exhalar.
¿Cómo se explica el color azul del cielo y el color blanco de las nubes?
-El cielo es azul debido a la dispersión de Rayleigh de las partículas de polvo y moléculas del aire en la atmósfera, que dispersan principalmente la luz azul. Las nubes son blancas porque están formadas por gotas de agua más grandes que 0.5 micrones, que causan una dispersión no selectiva, manteniendo la luz blanca del sol.
¿Por qué el sol se ve rojo durante el amanecer y el atardecer?
-Durante el amanecer y el atardecer, el sol está muy bajo en el horizonte y la luz tiene que recorrer una atmósfera más gruesa, lo que dispersa la luz azul y verde, dejando que la luz roja, con el mayor tamaño de onda, llegue hasta nuestros ojos.
¿Cómo afecta la contaminación en el aire la belleza de los amaneceres y atardeceres?
-La contaminación en el aire aumenta la cantidad de partículas, lo que intensifica la dispersión de la luz azul y verde, dejando que la luz roja sea más prominente y creando atardeceres y amaneceres más coloridos.
¿Qué demostración se realiza con el bicarbonato de sodio y el ácido sulfúrico en el experimento final?
-Se mezcla bicarbonato de sodio con ácido sulfúrico para crear partículas de sulfuro. Al principio, estas partículas son pequeñas y causan dispersión de Rayleigh, mostrando luz azul. A medida que se agrega más ácido, las partículas crecen y la luz se vuelve roja, simulando un atardecer rojo.
¿Por qué la luz dispersada a un ángulo de 90° es polarizada linealmente?
-La luz dispersada a un ángulo de 90°, como en el caso de la luz del cielo azul, es polarizada linealmente debido a la naturaleza de la interacción de la luz con los partículas dispersoras en el aire.