Reflexiones múltiples con espejos: cristales de hielo

Cuando la luz que procede de un objeto incide sobre un espejo plano se refleja y se forma una imagen del objeto detrás del espejo. Si en vez de un espejo tenemos dos, podemos crear múltiples reflexiones y así obtener múltiples imágenes del objeto.

Hay muchas formas de colocar dos espejos y sorprenderse observando las imágenes. Esta vez los situaremos formando un ángulo de 60º y aprovecharemos el fenómeno óptico de las reflexiones múltiples para crear imágenes espectaculares de cristales de hielo.

Materiales:

• Dos espejos planos. Con niños, lo ideal es que sean de plástico o de esos que son adhesivos, pero si no dispones de ellos y te preocupa la seguridad, también se obtienen buenos resultados sustituyendo los espejos por papel de regalo metalizado.
• Cartulina o cartón.
• Pegamento y cinta adhesiva.
• Papel.
• Un plato o compás para hacer círculos.
• Tijeras.
• Lápiz.
• Lápices de colores o rotuladores (plumones).

Procedimiento con espejos:

• Vamos a crear una especie de libro de cartón o cartulina. En el interior de la portada y la contraportada irán pegados los espejos.
• Corta un trozo de cartón o cartulina de tamaño suficiente y después pega los espejos dejando un poco de espacio entre ellos para que el libro de espejos pueda cerrarse con facilidad. También es aconsejable reforzar el lomo y los bordes del libro con cinta adhesiva.

• Si vas a usar papel de regalo metalizado solo tienes que forrar con él dos trozos de cartón para fabricar tus espejos caseros.

• Dibuja un círculo grande y recórtalo.

• Dobla el círculo por la mitad. A continuación, lleva un extremo hacia el perímetro del círculo; haz lo mismo con el otro extremo pero hacia atrás. El objetivo es hacer tres cuñas iguales. Cuando lo consigas, marca los dobleces.

• Abre el círculo, habrá quedado dividido en 6 partes iguales. Tendrás 6 cuñas de 60º cada una.
• Recorta las cuñas y dibuja y pinta un sexto de cristal de hielo. Cuando calculamos en cuanta agua se convertía un vaso de nieve vimos por qué los cristales de hielo tienen 6 puntas.
• Si no quieres dibujar los cristales de hielo, puedes hacerlos doblando y recortando papel.

• Coloca la cuña, o los cristales de hielo (sin desdoblar) que has recortado, sobre la mesa. Después sitúa el libro de espejos de pie y abierto a lo largo de los lados de la cuña. ¿No es maravilloso?

¿Qué ocurre?

Los espejos planos forman imágenes del objeto que son simétricas con respecto al espejo. Entonces, para encontrar el lugar en el que se forma la imagen de un objeto solo hay que trazar  el simétrico del objeto tomando el espejo como eje de simetría. Esto puede hacerse sin necesidad de reglas, simplemente doblando el papel a lo largo de la longitud en la que se sitúa el espejo.

Si tenemos dos espejos que forman un ángulo de 60º se obtienen 5 imágenes del objeto, que sumadas al propio objeto nos permiten completar el cristal de hielo. Pero, ¿por qué 5 imágenes? Se puede comprobar fácilmente doblando papel, en concreto con la ayuda de un círculo como el que usamos para obtener las cuñas de 60º. El proceso paso a paso es este:

• Lo primero es dibujar los dos espejos (líneas azules continuas) y sus prolongaciones (líneas discontinuas). Además, indica cuál es la parte de atrás del espejo con unas rayitas negras.
• Representa el objeto con un punto (punto rojo en nuestro caso).
• Dobla por el espejo A y obtén la imagen I₁ del punto.
• Dobla por el espejo B para obtener la imagen I₂ del punto.
• Doblando por el espejo B se encuentra I₃,  que es la imagen de I₁ proporcionada por el espejo B.
• Y doblando por el espejo A se obtiene I₄, que es la imagen de I₂ según el espejo A.
• Por último, nos queda situar I₅, que es la imagen de I₃ que produce el espejo A.

Los padres tienen la responsabilidad de elegir las actividades que según su criterio son seguras para sus hijos. Todas las actividades propuestas en Educaconbigbang deben estar siempre supervisadas por un adulto.