El experimento de Newton con unos prismáticos y un proyector LED

Os proponemos una variante del célebre  experimento con prismas que Isaac Newton realizó en 1665 y cuya principal conclusión era que la luz blanca no era pura, se componía de siete colores fundamentales (espectro). Debido a  éste y otros experimentos, Newton, estableció una nueva teoría sobre la luz y estableció las bases de un nuevo método de análisis: la utilización de un prisma como espectroscopio.

Manuscrito original de "Opticks or, a Treatise of the Reflexions,
 Refractions, Inflexions and Colours of Light"  de Isaac Newton

Bastante tiempo después Thomas Young desarrolló un modelo que simplificaba y mejoraba el propuesto por Newton: simplificaba porque Young utilizaba 3 colores (el rojo, verde y azul) y mejoraba porque daba explicación a ciertas cuestiones que dejó pendientes el modelo de Newton (Robert Hooke objetó  que la luz amarilla y la luz azul también daban luz blanca).

Thomas Young retatado por Thomas Lawrence

El modelo RGB (Red, Green, Blue) de Young tiene bases biológicas y utiliza lo que se conoce como sensación óptica del color: nuestras células sensibles al color (conos), situadas en la retina, son sensibles (con distinta intensidad) a los colores rojo, verde y azul. 

Pero esta sensibilidad esta solapada, como podemos ver en la gráfica, permitiendo que nuestro cerebro interprete una amplia gama de colores según la región de la gráfica en la que estemos: por ejemplo podemos recibir un fotón de color amarillo (y nuestro cerebro interpretarlo como amarillo) o podemos recibir un fotón rojo y a la vez uno verde y nuestro cerebro los suma e interpreta como amarillo.
El modelo RGB es el fundamento de la fotografía en color (ver la primera fotografia a color por James Clerk Maxwell) y de todos  los televisores (y  monitores de ordenadores), cañones de video LED, fotografía digital, etc.

Sensibilidad de los conos a distintas longitudes de onda.
Modificado de López Sancho et al (2009).

Para nuestra recreación del experimento hemos utilizado: unos prismas y unas lentes  de unos prismáticos (donados por el padre de Víctor Asenjo), un proyector digital con LEDS y unas cartulinas.
Como la tecnología del proyector se basa en el modelo RGB, el espectro de colores que conseguimos contiene el rojo, el verde y el azul. Posteriormente hemos recreado los mismos pasos que nos explica Newton en su Opticks: separar los colores del espectro y hacerlos pasar a través de un nuevo prisma.
Por último hemos hecho converger los tres colores (utilizando una lente de los prismáticos) y hemos obtenido, de nuevo, un punto (foco) de luz blanca.

Como veis este experimento es muy fácil de reproducir y nos lleva a cuestionarnos sobre la naturaleza de la luz, la óptica fisiológica y las bases de la tecnología gráfica actual.

FUENTES:
- El experimento del prisma de Newton (utilizando una diapositiva de power point).
- Espectroscopios.
- Óptica para maestros. Una aproximación del modelo de rayos para el aula de Educación Infantil y Primaria.
- Opticks, a Treatise of the Reflexions, Refractions, Inflexions and Colours of Light.
- Wikipedia: Isaac Newton.
- Wikipedia: Thomas Young.
- Wikipedia: James Clerk Maxwell.

Espero que os guste.
Esteban Moreno Gómez [Se sigue moviendo… http://sesiguemoviendo.blogspot.com.es/p/a.html]