reflejo

Los espejismos

espejismo: la ciudad no está ahí

Un espejismo es una ilusión óptica debida a la reflexión total de la luz, originada cuando ésta atraviesa capas de aire de distinta densidad. Así objetos lejanos ofrecen una imagen invertida como si se reflejasen en el agua, o bien aparecen flotando en el aire o sobre la superficie del mar.

Pero… ¿cuál es el mecanismo que los forma?

refracciónYa se apuntaba en el primer párrafo: el cambio de dirección que experimenta la luz al pasar de un medio a otro de diferente densidad, que se mide con el índice de refracción, que no es más que la relación entre la velocidad de la onda en un medio de referencia (el vacío para las ondas electromagnéticas) y su velocidad en el medio del que se trate.

Así, cuando la onda de luz incide oblicuamente sobre la superficie de separación de los dos medios, y si éstos tienen índices de refracción distintos, se produce la refracción. El ejemplo clásico de este fenómeno es el de un lápiz y otro objeto semi-sumergido en un vaso con agua: la cuchara parece quebrada.

También se produce refracción cuando la luz atraviesa capas de aire a distinta temperatura (y por ello densidad), de la que depende el índice de refracción. Los espejismos son producidos por un caso extremo de refracción, denominado reflexión total.

reflexión

Los espejismos pueden ser de dos tipos: superiores e inferiores, dependiendo de en qué lugar se encuentra la capa de aire caliente.

¿Cómo es eso?

Los espejismos superiores se producen cuando el aire que está cerca de la superficie es más frío (y por lo tanto más denso) que el aire que se encuentra justo encima. Esta inversión térmica se suele dar en latitudes altas donde los mares son fríos y la capa de aire cercana a la superficie del mar está más fría que la superior. La luz ascendente es refractada hacia abajo por la capa cálida produciendo una imagen invertida que parece flotar en el cielo.

Los espejismos inferiores son más comunes, y se producen cuando el aire que está más cerca de la superficie es más caliente (y por lo tanto menos denso) que el aire que se encuentra justo encima. Este fenómeno se observa preferentemente en los desiertos donde el espejismo puede dar la apariencia de un lago o mar desde cierta distancia y, en un ejemplo mucho más cercano, en el asfalto recalentado de las carreteras, con la apariencia de una superficie líquida que refleja imágenes, como un charco. Pero cuanto más se avanza hacia esa zona más parece alejarse, hasta que de repente desaparece.

Veamos algunas imágenes más:

espejismo inferior

espejismo superior

 

 

Nota sabionda: Si hace mucho calor y el asfalto de la carretera está muy caliente, incluso se puede apreciar a simple vista como asciende el aire caliente. Y la diferente densidad de ese aire ascendente provoca que llegue una imagen borrosa al observador, pues el diferente índice de refracción hace que la luz se refracte de forma continua al atravesar las distintas capas de aire y se curve.

Nota sabionda: Una cosa parecida ocurre al repostar el automóvil. Si el día es soleado se puede observar en los alrededores de la entrada al depósito, un efecto óptico, una distorsión de imagen. En este caso provocada por los gases desprendidos por el combustible. De una densidad diferente al la del aire circundante y por ello provocadores de refracción.

Respuesta a una consulta de Leonel Domínguez Quijano

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Entrada elaborada a partir de la información ofrecida aquí, aquí, aquí y en otros sitios más.

¿Cómo funciona un caleidoscopio?

Imagen de caleidoscopio

Aunque desde la Antigüedad eran conocidos los principios de la simetría de reflexión y se pulían piezas de piedra caliza para formar ángulos y observar las imágenes multiplicadas, no fue hasta 1816 que el inglés David Brewster desarrolló una versión contenida dentro de un tubo y la denominó caleidoscopio.

El caleidoscopio es un juguete infantil clásico, de gran sencillez y resultados sorprendentes. Su propio nombre nos habla de su función: del griego kalós, ‘bello’, éidos, ‘imagen’ y scopéo, ‘observar’, es un aparato para observar bellas imágenes.

Se trata de un tubo que contiene tres espejos, dispuestos con su parte reflectante hacia el interior, de tal forma que forman un prisma de lados rectangulares y base triangular. En uno de los extremos se encuentran dos láminas traslúcidas entre las que se disponen plásticos, cristales o cuentas de colores y formas diferentes, cuyas imágenes se ven multiplicadas simétricamente al ir girando el tubo mientras se mira por el extremo opuesto.

Al dirigir el caleidoscopio hacia la luz, se pueden ver las formas contenidas en el triángulo basal, sus reflexiones en los tres espejos y las refexiones entre éstos, de manera que se puede observar un dibujo con varios ejes de simetría de una gran belleza geométrica.

 

Utiliza el ratón y las teclas del cursor sobre la imagen.

 

Además del descrito existen diferentes tipos de caleidoscopios: el caleidoscopio de agua, el caleidoscopio de disco, el caleidoscopio polarizado y el teleidoscopio.

  • -El caleidoscopio de agua tiene las piezas de plásticos de colores suspendidas en agua, lo que provoca un lento movimiento contínuo de las mismas.
  • -El caleidoscopio de disco sustituye las cuentas de colores por un disco de plástico coloreado, lo que limita bastante las combinaciones posibles.
  • -El caleidoscopio polarizado sustituye la parte inferior por un cristal polarizado, de manera que la figuras que se forman están compuestas por la irisada descomposición de la luz que lo atraviesa.
  • -El teleidoscopio sustituye la parte inferior de los cristales o plásticos por una lente. Así, lo que se ve bajo el filtro de los prismas son los objetos cotidianos a los que lo dirigimos.

caleidoscopio caleidoscopio de disco
teleidoscopio caleidoscopio de agua

 

 

Nota sabionda: Aunque lo más común es que contenga tres espejos que formen entre ellos tres ángulos de 60º, los espejos pueden ser más —y consecuentemente otra la medida de los ángulos— para la obtención de diferentes efectos.

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Flash de caleidoscopio obtenido aquí.