La experiencia del palo sumergido en agua
Todos hemos intentado sumergir parcialmente un lápiz en un vaso de agua. Entonces se encontró con que el lápiz parecía roto, que, en realidad, se encuentra en perfecto estado. Lo mismo ocurre con el palo inmerso en agua.
A este respecto observado, no es nada mágico. Ésta es una ilusión óptica y, de hecho, existe una explicación científica para este fenómeno.
Hay que tener en cuenta que esta experiencia no es la única que provoca tal ilusión. Podemos mencionar, entre otros, los espejismos en el desierto.
¿Por qué un palo sumergido en agua parece roto?
Para entender este hecho, es necesario tener en cuenta 2 fenómenos. Éstos están relacionados con las propiedades de la luz.
El reflejo de la luz
En primer lugar, es necesario hablar de la visión. Ésta última no es otra que la percepción del hombre (a través del sentido de la vista) de los rayos de luz. Esto se llama «reflexión de la luz».
De hecho, lo que ve una persona es la luz reflejada por lo que le rodea. Concretamente, la luz de la habitación está reflejada por un objeto (un libro por ejemplo) hasta los ojos. Esto es lo que les permitirá ver ese objeto. Este objeto no emite luz pero se considera una fuente de luz secundaria.
Es este fenómeno de reflejo de la luz lo que permite ver el mástil.
La refracción de la luz
El segundo fenómeno es lo que se llama «refracción de la luz». Es este fenómeno el que da al mástil un aspecto «roto».
Los rayos de luz se propagan a velocidad constante en un medio homogéneo (aire por ejemplo). También se mueven en línea recta. Pero cuando entran en otro medio, su velocidad se cambiará. A título informativo, la velocidad de la luz en el aire (300.000 km/s) es superior a la del agua (206.000 km/s).
Dada esta diferencia de velocidad, la luz, cuando entra en contacto con el agua, cambia de inmediato de trayectoria. Se desvía entonces de su trayectoria inicial para compensar la pérdida de tiempo (debido a la reducción de la velocidad). Este cambio es el fenómeno de la refracción de la luz. Por regla general, la luz se refracta en cuanto pasa de un medio a otro (los 2 medios no son homogéneos).
Los rayos de luz reflejados por el bastón (parte sumergida) ya no siguen una línea recta hasta los ojos. Están ligeramente desviados en la superficie del agua. Según la ley de la refracción, esta parte sumergida parece más cercana a esa superficie.
Sin embargo, la parte emergida del mástil refleja la luz hasta los ojos sin desviarse. Es esta diferencia de trayectoria de las 2 partes del mástil lo que creará la ilusión óptica (el palo que parece roto).
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