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Fenómenos ópticos

Creo que es un tema por ahí bastante repetido, pero intentaré explicar algunos fenómenos ópticos que conocemos de la manera más sencilla posible. Así que si no se entiende algo no duden en consultar y si puedo les explicaré.

Como todos sabemos el universo es negro pero entonces ¿por qué lo vemos azul? La respuesta es que este fenónemo se debe a la dispersión de Rayleigh. Antes de explicar esto expliquemos algunas cosas más antes de llegar a ese punto.

Primero debemos saber que el sol no es amarillo como usualmente lo vemos sino blanco. Pues si ponemos  una hoja blanca en el sol la seguiremos viendo blanca y no amarillo (fijensen que si iluminaramos un papel blanco con luz roja se vería roja). Es decir, el Sol emite en todos los espectros desde el infrarrojo hasta el ultravioleta pero no toda la radiación llega a la superficie de la tierra porque las longitudes de onda más pequeñas (UV) son absorvidos por los gases de la atmósfera fundamentalmente por el Ozono (por eso la importancia de la misma).

Entonces contestando la pregunta de antes, el cielo se ve azul porque dispersa más los tonos azul que el rojo o anaranjado. Dispersar significa cambiar la dirección de los rayos que tenian una cierta dirección. Lo que digo acá es que los rayos azules son los que más se dispersan mientras que el color amarillo, rojo y naranja pasa sin ser afectadas y es por eso que al perder parte del azul vemos al sol de color amarillo. Ahora bien, ¿por qué el azul es dispersado y no los otros colores? Eso tiene que ver porque tiene una longitud de onda más corta  y hay un expresión que nos permite ver eso que no tiene sentido verlo acá. En síntesis, esto es lo que se conoce como la dispersión de Rayleigh: la dispersión del espectro visible debido a partículas de menor tamaño (atmósfera) que su longitud de onda. Quizás el siguiente esquema sirva un poco para reflejar lo ya mencionado anteriormente. 



O estas otras




Y ahora, ¿por qué se ve de color rojo en los atardeceres? Pues es fácil de responder, es debido a que los rayos recorren una mayor distancia haciendo que la frecuencia correspondiente al color azul sea tan dispersada que solo veamos los colores rojos y naranjados porque son las de frecuencia más bajas y las últimas en dispersarse.




Si razonamos un poco, podemos ver que la nubes son blancas justamente porque dispersan toda la luz visible o los colores por igual. Es por eso que la luz solar atraviesa las condensaciones de agua sin sufrir cambios. Se puede ver que cuando las gotas de aguas son más densas, bloquean el paso de la luz haciendo ver a la nube más oscura.








Y ahora vamos a entender o eso intentaré de enseñar como se forma un espejismo.


El espejismo es una ilusión óptica que conocemos todo el mundo por haberlo visto muchas veces películas o en dibujitos cuando eramos chicos, pero ¿cómo se forman?


La explicación física de los espejismos debemos buscarla en el efecto óptico que produce la refracción de la luz, el mismo fenómeno que hace que al introducir un lápiz en un vaso de agua, parezca que el lápiz se ha quebrado en dos. Esto ocurre debido al cambio de densidad entre los dos medios, el líquido y el gaseoso, que provoca un cambio en la velocidad de la luz que conlleva a una desviación del ángulo





Ahora bien, cuando las capas de aire adquieren temperaturas diferentes, como ocurre en la superficie caliente del asfalto, la densidad también varía entre ellas de modo que, cuando la luz solar las atraviesa, ocurre el mismo fenómeno de refracción pero de una manera superficial, produciéndose una refracción total que hace que la superficie refleje el entorno como si fuera un espejo, dando origen a los espejismos.


Tipos de espejismo


Como comprenderás, el cambio de densidad del aire provocado por el cambio en la temperatura no solo ocurre si esta se calienta, sino también si se enfría más que el aire circundante. Este es el origen de los espejismos superiortipos de espejismoes, que ocurren en situaciones de frío extremo como pueden darse en las regiones polares o en los crudos inviernos de las zonas templadas del planeta. En este caso, el aire más cercano a la superficie se enfría más que el aire que se encuentra encima, el cual al ser más “cálido”, refleja la imagen que llega desde abajo provocando una imagen invertida que puede dar la sensación de ver los objetos flotando en el aire. Este fenómeno ha sido sumamente útil para encontrar objetos lejanos perdidos en los polos. 






Los espejismos cálidos o inferiores son los más comunes de observar y por tanto los más conocidos por la mayoría de las personas. Al contrario que en las regiones frías, aquí el aire más cálido se encuentra directamente sobre la superficie terrestre, que se calienta intensamente debido a la fuerte incidencia solar. En estos casos, el reflejo del entorno se produce sobre la superficie, como si se tratara de la superficie de un lago. Esto provoca que en las carreteras veamos a lo lejos el reflejo de los autos como si el asfalto estuviera mojado, efecto que desaparece al acercarnos, y en los desiertos despierte las ilusiones de los sedientos viajeros que buscan saciar su sed.




Bueno este último si fue un copy paste, me parecía muy bien explicado.




Si hay algo en lo que estoy equivocado o si les gustaría que agregue algo más respecto a lo que dije, diganmelo y lo edito. Saludos.
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