Tema: Óptica – Refracción de la luz con lentes convergentes

1. Introducción

La óptica es una rama de la física que estudia el comportamiento y las propiedades de la luz. Una de sus propiedades más importantes es la refracción, fenómeno que ocurre cuando la luz pasa de un medio a otro y cambia de dirección.

En nuestro proyecto aprovechamos esta propiedad en los lentes convergentes (convexos) para construir un microscopio casero, capaz de ampliar imágenes y permitir observar objetos pequeños. 

https://youtu.be/rRb1cjgaFZo?si=adlR3Y1i0fvcuZfp

2. Planteamiento del problema

Hoy en día, los microscopios son herramientas indispensables en laboratorios, pero su costo puede ser elevado.

La pregunta que nos planteamos fue:

¿Es posible construir un microscopio casero con materiales sencillos que funcione aplicando las propiedades de la refracción en los lentes convergentes?

3. Objetivos

Objetivo general

Construir un microscopio casero utilizando lupas convergentes para comprender y demostrar la propiedad de la refracción de la luz.

Objetivos específicos

Analizar la propiedad de la refracción en lentes convergentes.

Identificar cómo las lupas

funcionan como lentes convexos.

Aplicar los conocimientos de física y tecnología en la elaboración de un prototipo.

Observar y comprobar la ampliación de objetos 

pequeños con el microscopio casero.

4. Justificación

Este proyecto es importante porque nos permite relacionar la física con la tecnología en un experimento práctico y de bajo costo. Además, fomenta la creatividad al construir un instrumento útil con materiales sencillos, entendiendo cómo los principios de la óptica se aplican en la vida real.

5. Marco teórico

Óptica: rama de la física que estudia la luz y su comportamiento.

Refracción: cambio de dirección de la luz al pasar de un medio a otro con diferente densidad.

Lentes convergentes (convexos): son más gruesos en el centro que en los bordes. Refraccionan los rayos de luz y los hacen converger en un punto focal.

Microscopio: instrumento óptico que permite observar objetos demasiado pequeños para el ojo humano mediante un sistema de lentes.

Funcionamiento del microscopio casero: una lupa actúa como objetivo (lente cercano al objeto) y otra como ocular (lente cercano al ojo), permitiendo que la luz refractada amplifique la imagen.

6. Materiales

Dos lupas convergentes (una como ocular y otra como objetivo)  

Un bote plástico de cloro (aprovechado como base y soporte, gracias a su estructura en forma de brazo).

Tubos de cartón de servilletas de cocina (sirvieron como el tubo donde se colocaron las lupas para alinearlas).

Cinta adhesiva / silicona (para fijar las piezas).

Una lámpara pequeña (colocada debajo del bote para iluminar la muestra).

Objetos pequeños para observar (pelo, hojas, fibras, semillas, etc.)

7. Metodología (Pasos de construcción)

1. Se lavó y secó un bote de cloro vacío. Se aprovechó la forma de su brazo lateral para usarlo como soporte del microscopio.

2. Se tomaron tubos de cartón de servilletas de cocina y se colocaron de manera que funcionaran como el tubo óptico, en cuyos extremos se pusieron las dos lupas convergentes. 

Una lupa se usó como objetivo (cerca del objeto a observar).

La otra lupa se usó como ocular (cerca del ojo).

3. Se fijaron las lupas con cinta adhesiva o silicona en los extremos del tubo de cartón.

4. Se insertó el tubo con las lupas en la parte superior del bote de cloro, aprovechando el brazo del bote como soporte para sostenerlo en posición inclinada.

5. Se colocó una lámpara debajo de la base del bote para iluminar la muestra y mejorar la visibilidad a través del microscopio casero.

8. Resultados

Al probar el microscopio casero, pudimos observar la ampliación de objetos pequeños, comprobando cómo las lupas convergentes refractan la luz y permiten enfocar la imagen. El experimento demostró que, con materiales sencillos, se puede reproducir el principio de funcionamiento de un microscopio real.

9. Conclusiones

Los lentes convergentes funcionan gracias a la refracción de la luz, logrando concentrar los rayos en un punto focal.

La combinación de dos lupas puede amplificar imágenes, cumpliendo la función básica de un microscopio.

El proyecto integra la física (óptica) con la tecnología (construcción de un prototipo), mostrando cómo la ciencia puede aplicarse en soluciones prácticas.

Se logró el objetivo de observar objetos pequeños con el microscopio casero.

10. Bibliografía

Tipler, P. A. (2005). Física para la ciencia y la tecnología. Editorial Reverté.

Young, H. D., & Freedman, R. A. (2013). Física Universitaria. Pearson.

Recursos digitales de óptica y experimentos caseros.

11. Finalmente, se probaron diferentes objetos pequeños y se ajustó la distancia entre las lupas hasta lograr una imagen nítida.

12. Cierre o socialización (última fase)https://youtu.be/bs6D7-A_lEU?feature=shared