EXPERIENCIAS SOBRE IRIDISCENCIA


 

Esta página desarrolla contenidos del artículo "Iridiscencia y cristales fotónicos en Bachillerato", publicado en 2022 en la Revista Española de Física (Autores: Manuel Alonso Orts y Manuel Alonso Sánchez), el cual ha obtenido el Premio de Física 2023 de la Real Sociedad Española de Física y BBVA a la Mejor Contribución a las Publicaciones de la RSEF en la modalidad de Enseñanza.

 


 

En clase o en el laboratorio de física, se pueden plantear diversas experiencias, sencillas y atractivas, para producir iridiscencias.  Algunas de ellas se pueden realizar utilizando una disolución jabonosa que, en su versión más sencilla, consta simplemente de un poco de detergente o de jabón líquido, como el que se usa para los lavavajillas, y agua.

 

 

Una vez tenemos formada la solución jabonosa, podemos hacer burbujas de jabón (su espesor resulta ser del orden de magnitud del valor de la longitud de onda de la luz visible). Como su superficie es esférica o casi esférica, la luz que las ilumina, procedente de una determinada fuente, incide con diferente orientación en cada punto de ellas. Por eso, a lo largo de su superficie vemos un mosaico de colores, que, además, cambia si lo hace la orientación de esa superficie iluminada. Sabiendo esto, se puede plantear un bonito espectáculo visual, por ejemplo, iluminando a una burbuja desde diferentes ángulos, confinando varias en un mismo recipiente, o haciendo viajar a una de ellas por el aire, donde normalmente experimenta expansiones y compresiones, rota sobre sí misma, etc., con lo que los ángulos de incidencia de la luz en cada punto de ella pueden cambiar continuamente.

 

De la solución jabonosa también podemos recoger una lámina fina que se adhiera al borde de un recipiente de plástico negro, como por ejemplo las cajitas que se usan para guardar los carretes de fotografías. En la lámina delgada, así obtenida, se observan con mucha nitidez los colores iridiscentes y, a partir de ello, podemos realizar un experimento muy interesante, que presentó en 2021 el profesor Benito Vázquez Dorrio en el concurso Ciencia en Acción.

Consiste en orientar esa lámina en posición vertical, para que, por efecto de la gravedad, se vaya deslizando el jabón de arriba a debajo. Como, durante este proceso la zona superior de la lámina adelgaza paulatinamente y la zona inferior engorda, mientras en la zona delgada (arriba) se mantienen los colores, la zona que engorda (debajo) se va oscureciendo porque al aumentar su espesor el fenómeno de la iridiscencia se va atenuando paulatinamente (se producen cada vez más máximos y más mínimos de interferencia, lo que produce el efecto de anularse globalmente entre sí los colores que refuerzan esos máximos).

Descripción del experimento en la Web de Ciencia en Acción

 

 

Otro experimento notable que se puede plantear en el laboratorio permite, no sólo crear iridiscencias, sino además dejarlas impresas en una cartulina, preferiblemente negra (para que no oculte a los colores iridiscente que se van a formar encima de ella). Lo presentaron en el año 2003 los profesores Rafael García Molina y Hugo Pérez García en el concurso Ciencia en Acción.

 

El experimento comienza depositando en un recipiente con agua una gota de esmalte de uñas  (el esmalte es una mezcla de una sustancia resinosa con un disolvente). La gota sube a flote y el agua la estira de tal forma que, igual que ocurre en el ejemplo antes mostrado del aceite, forma una capa flotante, muy fina e iridiscente. Esta capa de esmalte se puede recoger con la cartulina. Entonces, el esmalte se adhiere a ella y cuando se seca queda impreso en la cartulina el mosaico de colores.

Ficha técnica del experimento en la Web de Ciencia en Acción

 

 

 

Nos referimos finalmente a un tercer experimento realizable en el laboratorio, que también es muy sencillo e interesante. Está disponible en la magnífica Web "Fenómenos ópticos cotidianos" del profesor Alfredo Luis Aina, la cual, a su vez de puede descargar del blog del mismo título y autor: "Fenómenos ópticos cotidianos".

 
 

Para realizar esta experiencia se necesita un espejo (pueden servir los que forman parte de los equipos de óptica del laboratorio) y polvos de talco, que hay que espolvorear en dicho espejo. Tal como indica el esquema adjunto, la interferencia se produce entre los rayos de luz que han pasado por un mismo grano de talco depositado sobre el vidrio que hay sobre la lámina metálica del espejo. Uno de ellos (en línea de trazos en la figura adjunta) pasa primero por el talco y luego se refleja en el espejo. El otro rayo (en línea continua en la figura) primero se refleja en el espejo y luego pasa por el mismo grano de talco (los dos rayos deben pasar por el mismo grano para que se produzca la iridiscencia).

 

Para ver las interferencias producidas en este experimento se puede usar una linterna y hay que colocarse a una distancia suficiente del espejo (del orden de un metro o dos), procurando que el ojo y la fuente de luz estén lo más próximas entre sí que sea posible y en la dirección perpendicular al espejo. También se pueden fotografiar las franjas de interferencia obtenidas con una cámara en modo flash, ya que, en estas condiciones, el flash hace de fuente de luz y suele estar cerca del objetivo de la cámara que hace de ojo.

 

 


 

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