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Actividad experimental: reflexión de la luz en un espejo

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Respuesta rápida

1.a La luz rebota en el espejo (reflexión). 1.b Cambia el punto de incidencia y la dirección del rayo reflejado. 1.c Sí: $\theta_i = \theta_r$ (ley de la reflexión).

📚 exercise ciencias-naturales ⭐⭐ Dificultad 2/5 ⏱ 4 min lectura

Solución — Página 62

Ciencias Naturales – Tercero Básico | Texto del Estudiante MINEDUC – Descargar PDF · 2024

Ejercicio 1

Paso 1: Preparación del experimento

Formen grupos de tres, consigan un espejo plano y un láser. Apoyen el espejo en una pared o superficie vertical y apaguen las luces del aula para ver mejor el haz. Nunca apunten el láser a los ojos de ninguna persona.

Paso 2: Observación

Iluminen el espejo en distintos puntos y describan lo que ven. Registren el trazo brillante que se forma.

Ejercicio 1

En grupos de tres integrantes reúnan los siguientes materiales: un espejo y un láser. Luego, iluminen el espejo en distintos puntos y observen lo que sucede.

Parte 1.a

¿Qué ocurre cuando iluminan el espejo? Describan.

Al encender el láser, el rayo de luz viaja en línea recta hasta el espejo: ese es el rayo incidente.
Al chocar con la superficie del espejo, el rayo cambia de dirección y sale rebotado: es el rayo reflejado.
La luz no atraviesa el espejo porque su superficie está recubierta por una capa metálica que la devuelve.
Se observa un punto brillante en el espejo (donde incide la luz) y una línea luminosa que se proyecta en el lugar donde el rayo reflejado golpea la pared.

Respuesta

La luz del láser rebota en el espejo: se forma un rayo reflejado que sale de la superficie. La luz no pasa a través del espejo, se devuelve.

Parte 1.b

Cuando cambian el punto donde iluminan el espejo, ¿qué sucede?

Si movemos el láser hacia un lado, el punto brillante en el espejo se desplaza.
Con ese desplazamiento, el rayo reflejado también se mueve: cambia el lugar de la pared donde aparece la luz.
Si el espejo está fijo y solo giramos el láser, el ángulo con que la luz llega (ángulo de incidencia) cambia y por eso cambia la dirección en que sale reflejada.

Respuesta

Cambia el punto de incidencia y, con ello, cambia también la dirección del rayo reflejado: la luz sale por otro lado.

Parte 1.c

¿Existe alguna relación entre la dirección con la que choca la luz sobre el espejo y la dirección en la que se refleja? ¿Cuál?

Llamemos normal a la línea imaginaria perpendicular (a $90^\circ$ ) a la superficie del espejo en el punto donde choca la luz.
El ángulo de incidencia $\theta_i$ se mide entre el rayo incidente y la normal.
El ángulo de reflexión $\theta_r$ se mide entre el rayo reflejado y la normal.
Al comparar ambos ángulos en el experimento se cumple: $\theta_i = \theta_r$ .
Además, el rayo incidente, la normal y el rayo reflejado están en un mismo plano.

Me conecto

Las auroras boreales o «luces del norte» son un espectáculo de luces coloridas en el cielo. Alaska, Estados Unidos, es uno de los mejores lugares para verlas, especialmente en Fairbanks y el Parque Nacional Denali.

Las auroras boreales se producen cuando partículas cargadas del Sol (viento solar) chocan con los gases de la atmósfera cerca de los polos.
Esa energía hace brillar a los gases: el oxígeno da tonos verdes y rojizos, y el nitrógeno tonos azules y violetas.
Se ven mejor en Alaska porque está cerca del polo norte, donde el campo magnético de la Tierra desvía las partículas hacia esa zona.

Respuesta orientativa: Las auroras boreales son luces de colores que aparecen en el cielo polar cuando partículas del Sol chocan con los gases atmosféricos; en Alaska se ven muy bien por su cercanía al polo norte.

Respuesta

Sí. El ángulo con que la luz llega al espejo es igual al ángulo con que se refleja, medidos respecto de la perpendicular al espejo: $\theta_i = \theta_r$ (ley de la reflexión).

Contenido de la página

Actividades

En grupos de tres integrantes reúnan los siguientes materiales: un espejo y un láser. Luego, iluminen el espejo en distintos puntos y observen lo que sucede.

Precaución: Nunca debes apuntar con la luz láser a los ojos de las personas.

Respondan las siguientes preguntas:

a. ¿Qué ocurre cuando iluminan el espejo? Describan.

b. Cuando cambian el punto donde iluminan el espejo, ¿qué sucede?

c. ¿Existe alguna relación entre la dirección con la que choca la luz sobre el espejo y la dirección en la que se refleja? ¿Cuál?

Me conecto

Las auroras boreales o «luces del norte» son un espectáculo de luces coloridas en el cielo. Alaska, Estados Unidos, es uno de los mejores lugares para ver las auroras boreales, especialmente en lugares como Fairbanks y el Parque Nacional Denali. Ingresa al siguiente link para ver un video del impresionante espectáculo de auroras boreales en Alaska: $http://www.enlacesantillana.cl/#/L25_CCNN3BTEU2_2$

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Ejemplos resueltos

Un rayo de luz llega a un espejo formando un ángulo de $35^\circ$ con la normal. ¿Con qué ángulo se refleja?

Por la ley de la reflexión, el ángulo de reflexión es igual al de incidencia:

$\theta_r = \theta_i = 35^\circ$

Respuesta: se refleja con un ángulo de $35^\circ$ respecto de la normal.

Tabla

Elemento	Descripción
Rayo incidente	Luz que llega al espejo
Normal	Línea perpendicular al espejo en el punto de incidencia
Rayo reflejado	Luz que sale del espejo
Ángulo de incidencia ( $\theta_i$ )	Entre rayo incidente y normal
Ángulo de reflexión ( $\theta_r$ )	Entre rayo reflejado y normal

Diagrama

graph LR
  A[Laser] -->|Rayo incidente| B[Punto de incidencia en el espejo]
  B -->|Rayo reflejado| C[Pared]
  N[Normal] --- B
  style B fill:#ffd966

Fórmulas y ecuaciones

Ley de la reflexión: el ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión, $\theta_i = \theta_r$ .

$\theta_i$ = $\theta_r$

$\angle$ i = $\angle$ r

Glosario (8)

Reflexión: Cambio de dirección que experimenta la luz cuando choca contra una superficie y rebota.
Rayo incidente: Rayo de luz que llega a la superficie del espejo.
Rayo reflejado: Rayo de luz que sale de la superficie después de rebotar.
Normal: Línea imaginaria perpendicular a la superficie en el punto de incidencia.
Ángulo de incidencia: Ángulo entre el rayo incidente y la normal.
Ángulo de reflexión: Ángulo entre el rayo reflejado y la normal.
Láser: Dispositivo que emite un haz de luz muy concentrado y en línea recta.
Aurora boreal: Fenómeno luminoso del cielo polar producido por partículas solares que chocan con los gases de la atmósfera.

Preguntas para practicar

Las auroras boreales o «luces del norte» son un espectáculo de luces coloridas en el cielo. ¿Por qué Alaska es uno de los mejores lugares para verlas?

Alaska está muy cerca del polo norte, donde el campo magnético terrestre desvía las partículas cargadas del viento solar hacia la atmósfera polar. Allí esas partículas chocan con los gases y producen luces de colores. Ciudades como Fairbanks y el Parque Nacional Denali ofrecen cielos oscuros y despejados, ideales para observarlas.

Temas y conceptos clave

Reflexión de la luzUso seguro del láserAuroras borealesrayo incidenterayo reflejadonormalángulo de incidenciaángulo de reflexiónespejoláserviento solar

Fuentes y referencias

http://www.enlacesantillana.cl/#/L25_CCNN3BTEU2_2

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Preguntas que la gente también hace

¿Qué es la reflexión de la luz y cómo se produce?

Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.

¿Por qué el ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión?

Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.

¿Cómo se forman las auroras boreales?

Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.

📌 Antes de leer esto

• Reconocer que la luz viaja en línea recta
• Identificar fuentes de luz naturales y artificiales
• Usar instrumentos de medición y materiales de laboratorio con seguridad

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Reflexión y refracción de la luz: espejos, lentes y cuerpos transparentes

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Actividades

En grupos de tres integrantes reúnan los siguientes materiales: un espejo y un láser. Luego, iluminen el espejo en distintos puntos y observen lo que sucede.

Precaución

Nunca debes apuntar con la luz láser a los ojos de las personas.

a. iQué ocurre cuando iluminan el espejo? Describan.

b. Cuando cambian el punto donde iluminan el espejo, iqué sucede?

C. jExiste alguna relación entre la dirección con la que choca la luz sobre el espejo y la dirección en la que se refleja? iCuál?

Me conecto

Las auroras boreales o"luces del norte', son un espectáculo de luces coloridas en el cielo. Alaska, Estados Unidos, es uno de los mejores lugares para ver las auroras boreales, especialmente en lugares como Fairbanks y el Parque Nacional Denali. Ingresa al siguiente link para ver un video del impresionante espectáculo de auroras boreales en Alaska $http://www.enlacesantillana.cl/#/L25_CCNN3BTEU2_2$

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Respondan las siguientes preguntas:

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