En el laboratorio de físicas de un colegio de Medellín, la profesora proyecta una onda en la pantalla y pregunta a los estudiantes qué tiene en común con la luz del sol.
¿Cuál de las siguientes afirmaciones describe correctamente la naturaleza de la luz?
Elige una opción para comprobar tu respuesta.
Respuesta correcta: A)Es una onda electromagnética transversal que se propaga en el vacío sin necesidad de un medio material
💡 Explicación
La luz pertenece al conjunto de las ondas electromagnéticas, que se producen por la oscilación conjunta de un campo eléctrico y uno magnético. Estas ondas son transversales porque la vibración se da perpendicular a la dirección en que avanza la energía, y son lumínicas porque su longitud de onda está en el rango que nuestros ojos detectan. A diferencia del sonido, que es una onda mecánica, la luz no necesita un medio material y por eso llega desde el sol atravesando el espacio vacío.
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Respuesta correcta: A)Es una onda electromagnética transversal que se propaga en el vacío sin necesidad de un medio material
A)Es una onda electromagnética transversal que se propaga en el vacío sin necesidad de un medio materialCorrecto. La luz es una perturbación del campo electromagnético que viaja por el vacío, por ejemplo desde el sol hasta la Tierra, y sus oscilaciones son perpendiculares a la dirección de propagación.
B)Es una onda mecánica transversal que necesita aire u otro medio para propagarseIncorrecto. Las ondas mecánicas requieren un medio material que vibre; la luz es electromagnética y se propaga también en el vacío, donde no hay materia que oscile.
C)Es una onda longitudinal que se propaga en la misma dirección en que vibra el campoIncorrecto. En una onda longitudinal la vibración va en la misma dirección de propagación, como en el sonido; la luz es transversal.
D)Es un flujo de partículas que solo se propaga en el vacío y no puede atravesar la materiaIncorrecto. Aunque la luz se puede describir como fotones en la teoría cuántica, también se propaga a través de vidrios, agua y aire, y su comportamiento ondulatorio es esencial en grado 9.
💡 Explicación
La luz pertenece al conjunto de las ondas electromagnéticas, que se producen por la oscilación conjunta de un campo eléctrico y uno magnético. Estas ondas son transversales porque la vibración se da perpendicular a la dirección en que avanza la energía, y son lumínicas porque su longitud de onda está en el rango que nuestros ojos detectan. A diferencia del sonido, que es una onda mecánica, la luz no necesita un medio material y por eso llega desde el sol atravesando el espacio vacío.
Pregunta 2
Pregunta 2 · D4Bloom: Understand
Durante la clase de física en Pereira, el profesor presenta un dibujo del arcoíris visto después de la lluvia y pide explicar por qué cada color ocupa una posición distinta.
Teniendo en cuenta la relación entre longitud de onda y frecuencia de la luz en el vacío, ¿qué ocurre con la longitud de onda si la frecuencia de una onda electromagnética aumenta?
Elige una opción para comprobar tu respuesta.
Respuesta correcta: C)Disminuye, porque la longitud de onda es inversamente proporcional a la frecuencia
💡 Explicación
En el vacío la velocidad de la luz es aproximadamente de 3,0 por 10 elevado a 8 metros por segundo, y ese valor es prácticamente el mismo para todas las frecuencias del espectro visible. Como esa velocidad es el producto de la longitud de onda por la frecuencia, si la frecuencia aumenta la longitud de onda tiene que disminuir. Esta relación inversa explica la dispersión de la luz: el violeta, de mayor frecuencia y menor longitud de onda, se desvía más que el rojo al atravesar las gotas de agua de la lluvia, y así se forma el arcoíris.
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Respuesta correcta: C)Disminuye, porque la longitud de onda es inversamente proporcional a la frecuencia
A)Aumenta, porque a mayor frecuencia corresponde mayor longitud de ondaIncorrecto. Es una relación inversa: la longitud de onda y la frecuencia se comportan de manera contraria, porque el producto entre ambas es la velocidad de la luz en el vacío.
B)Se mantiene igual, porque la longitud de onda es una propiedad fija de la fuente que emite la luzIncorrecto. La longitud de onda depende de la fuente, pero comparar dos ondas de la misma propagación exige considerar su frecuencia; no es una constante universal.
C)Disminuye, porque la longitud de onda es inversamente proporcional a la frecuenciaCorrecto. Como la velocidad de la luz en el vacío es aproximadamente la misma para todo el espectro, al aumentar la frecuencia la longitud de onda debe disminuir, y esto explica la separación de colores en el arcoíris.
D)Disminuye, porque la luz se debilita al aumentar su frecuencia y se dispersa en el medioIncorrecto. La conclusión es correcta pero la razón es errónea: la relación inversa se debe a la constancia de la velocidad de propagación, no a una pérdida de intensidad por frecuencia.
💡 Explicación
En el vacío la velocidad de la luz es aproximadamente de 3,0 por 10 elevado a 8 metros por segundo, y ese valor es prácticamente el mismo para todas las frecuencias del espectro visible. Como esa velocidad es el producto de la longitud de onda por la frecuencia, si la frecuencia aumenta la longitud de onda tiene que disminuir. Esta relación inversa explica la dispersión de la luz: el violeta, de mayor frecuencia y menor longitud de onda, se desvía más que el rojo al atravesar las gotas de agua de la lluvia, y así se forma el arcoíris.
Pregunta 3
Pregunta 3 · D4Bloom: Understand
En una salida de campo al observatorio escolar de Bogotá, un grupo de estudiantes observa un espectro obtenido con un prisma y lo compara con el dibujo del arcoíris que estudiaron en clase.
¿Cuál es el rango aproximado de la longitud de onda que corresponde a la luz visible que percibe el ojo humano?
Elige una opción para comprobar tu respuesta.
Respuesta correcta: B)Entre 400 y 700 nanómetros
💡 Explicación
El espectro electromagnético se ordena según su longitud de onda o su frecuencia, y la franja que nuestros ojos pueden detectar es muy estrecha frente al conjunto: va aproximadamente de 400 a 700 nanómetros. Dentro de ella, el violeta tiene la mayor frecuencia y el rojo la menor. A un lado están los rayos ultravioleta, de longitudes más cortas, y al otro los infrarrojos, de longitudes más largas. Ningún sistema optical humano puede ver directamente fuera de ese rango, por lo que instruments como los telescopios se diseñan con detectores distintos para cada banda.
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Respuesta correcta: B)Entre 400 y 700 nanómetros
A)Entre 10 y 100 nanómetrosIncorrecto. Ese rango corresponde a los rayos gamma y a los rayos X, que tienen longitudes de onda mucho menores que las de la luz visible.
B)Entre 400 y 700 nanómetrosCorrecto. La luz visible ocupa aproximadamente de 400 a 700 nanómetros, desde el violeta de menor longitud de onda hasta el rojo de mayor longitud de onda.
C)Entre 1 y 10 milímetrosIncorrecto. Esa banda corresponde a las ondas de radio y a las microondas, con longitudes de onda mucho mayores que las de la luz visible.
D)Entre 1 y 100 kilómetrosIncorrecto. Ninguna región del espectro electromagnético corresponde a longitudes de onda de kilómetros; las ondas de radio llegan a varios kilómetros, no a mil.
💡 Explicación
El espectro electromagnético se ordena según su longitud de onda o su frecuencia, y la franja que nuestros ojos pueden detectar es muy estrecha frente al conjunto: va aproximadamente de 400 a 700 nanómetros. Dentro de ella, el violeta tiene la mayor frecuencia y el rojo la menor. A un lado están los rayos ultravioleta, de longitudes más cortas, y al otro los infrarrojos, de longitudes más largas. Ningún sistema optical humano puede ver directamente fuera de ese rango, por lo que instruments como los telescopios se diseñan con detectores distintos para cada banda.
Pregunta 4
Pregunta 4 · D6Bloom: Apply
En el laboratorio de física de Cali, un estudiante debe interpretar el dato de frecuencia de una fuente luminosa para identificar el color que emite.
Una fuente luminosa emite ondas con una frecuencia de 6,0 por 10 elevado a 14 hercios en el vacío. Usando que la velocidad de la luz es 3,0 por 10 elevado a 8 metros por segundo, ¿qué longitud de onda tiene esa emisión?
Elige una opción para comprobar tu respuesta.
Respuesta correcta: D)5,0 por 10 elevado a menos 7 metros, equivalente a 500 nanómetros
💡 Explicación
La relación que permite resolver el problema es la ecuación de la onda electromagnética, donde la velocidad es igual al producto de la frecuencia por la longitud de onda. Despejando la longitud de onda y sustituyendo los valores, se obtiene un resultado del orden de 10 elevado a menos 7 metros, es decir cientos de nanómetros, coherente con la luz visible. Este procedimiento es el que se usa en el laboratorio para relacionar el dato que entrega un detector de frecuencia con el color o la banda del espectro que está midiendo la fuente.
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Respuesta correcta: D)5,0 por 10 elevado a menos 7 metros, equivalente a 500 nanómetros
A)2,0 por 10 elevado a 6 metrosIncorrecto. El resultado corresponde a dividir la frecuencia por la velocidad, cuando lo correcto es dividir la velocidad por la frecuencia.
B)6,0 por 10 elevado a 22 metrosIncorrecto. Ese valor resulta de elevar a la frecuencia a un exponente incorrecto; la longitud de onda debe estar en el orden de 10 elevado a menos 7 metros.
C)1,8 por 10 elevado a 7 metrosIncorrecto. El cálculo de la potencia está bien hecho, pero la cifra que resulta de convertir a nanómetros no corresponde a 500 nanómetros, que es el valor correcto.
D)5,0 por 10 elevado a menos 7 metros, equivalente a 500 nanómetrosCorrecto. Al dividir la velocidad de la luz entre la frecuencia se obtiene una longitud de onda de 5,0 por 10 elevado a menos 7 metros, es decir 500 nanómetros, que corresponde a la región verde del espectro visible.
💡 Explicación
La relación que permite resolver el problema es la ecuación de la onda electromagnética, donde la velocidad es igual al producto de la frecuencia por la longitud de onda. Despejando la longitud de onda y sustituyendo los valores, se obtiene un resultado del orden de 10 elevado a menos 7 metros, es decir cientos de nanómetros, coherente con la luz visible. Este procedimiento es el que se usa en el laboratorio para relacionar el dato que entrega un detector de frecuencia con el color o la banda del espectro que está midiendo la fuente.
Pregunta 5
Pregunta 5 · D6Bloom: Apply
En el taller de óptica de un colegio de Barranquilla, un grupo de estudiantes recibe un juego de filtros de colores y una linterna blanca para estudiar el comportamiento de la luz.
Un equipo coloca entre la linterna blanca y un objeto blanco un filtro verde y observa que el objeto se ve verde. ¿Qué ocurre en el material del filtro?
Elige una opción para comprobar tu respuesta.
Respuesta correcta: A)El filtro transmite principalmente la luz verde y absorbe la mayor parte de las demás longitudes de onda
💡 Explicación
La luz blanca es la suma de todas las frecuencias del espectro visible. Un filtro de color es un material selectivo que deja pasar la banda correspondiente a su color y absorbe las demás, y por eso el objeto que ilumina aparece de ese color. Este comportamiento se explica con el espectro absorbido y emitido de la materia: los electrones del material absorben precisamente las frecuencias que corresponden a sus transiciones entre niveles de energía. La misma idea se aplica en la vida diaria con las películas de las gafas de sol, que absorben la radiación ultravioleta y reducen el daño en los ojos.
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Respuesta correcta: A)El filtro transmite principalmente la luz verde y absorbe la mayor parte de las demás longitudes de onda
A)El filtro transmite principalmente la luz verde y absorbe la mayor parte de las demás longitudes de ondaCorrecto. Un filtro verde deja pasar la banda de luz verde y retiene el resto del espectro, de modo que la luz que llega al ojo del observador proviene de esa región y el objeto blanco se ve verde.
B)El filtro genera luz verde a partir de la luz blanca que recibeIncorrecto. Un filtro no es una fuente de luz: no produce radiación propia, solo modifica la que lo atraviesa.
C)El filtro absorbe toda la luz y la devuelve convertida en luz verdeIncorrecto. Si el filtro absorbiera toda la luz, el objeto se vería completamente oscuro y no de color verde.
D)El filtro cambia la longitud de onda de la luz blanca a longitudes de onda verdesIncorrecto. El filtro no transforma las frecuencias: la banda verde de la luz blanca ya está presente y el filtro simplemente la deja pasar.
💡 Explicación
La luz blanca es la suma de todas las frecuencias del espectro visible. Un filtro de color es un material selectivo que deja pasar la banda correspondiente a su color y absorbe las demás, y por eso el objeto que ilumina aparece de ese color. Este comportamiento se explica con el espectro absorbido y emitido de la materia: los electrones del material absorben precisamente las frecuencias que corresponden a sus transiciones entre niveles de energía. La misma idea se aplica en la vida diaria con las películas de las gafas de sol, que absorben la radiación ultravioleta y reducen el daño en los ojos.
Pregunta 6
Pregunta 6 · D6Bloom: Apply
En una actividad de preparación para la prueba Saber, estudiantes de Cartagena ordenan imágenes de distintos tipos de radiación que llegan desde diferentes astros del sistema solar.
Cuatro detectores reciben, respectivamente, radiación infrarroja, ultravioleta, rayos X y ondas de radio. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es correcta?
Elige una opción para comprobar tu respuesta.
Respuesta correcta: C)En el orden de mayor a menor longitud de onda corresponde ondas de radio, infrarrojo, ultravioleta y rayos X
💡 Explicación
El espectro electromagnético se ordena de forma continua, y al pasar de las ondas de radio a los rayos gamma la longitud de onda disminuye mientras la frecuencia aumenta. En ese orden, la radiación infrarroja queda justo al lado del rojo de la luz visible, la ultravioleta queda junto al violeta, y los rayos X y los rayos gamma ocupan longitudes aún más cortas. Comprender esta secuencia es lo que permite razonar por qué un satélite necesita detectores diferentes para registrar cada tipo de emisión que llega desde el espacio.
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Respuesta correcta: C)En el orden de mayor a menor longitud de onda corresponde ondas de radio, infrarrojo, ultravioleta y rayos X
A)La radiación infrarroja es la que tiene menor longitud de onda entre las cuatroIncorrecto. La radiación infrarroja tiene longitudes de onda mayores que las de la ultravioleta, los rayos X y las ondas de radio, por eso se llama infrarroja.
B)Los rayos X tienen la mayor longitud de onda de las cuatro radiacionesIncorrecto. Los rayos X tienen longitudes de onda muy pequeñas, del orden de 10 elevado a menos 10 metros, mucho menores que las de la luz visible.
C)En el orden de mayor a menor longitud de onda corresponde ondas de radio, infrarrojo, ultravioleta y rayos XCorrecto. Al ordenar de mayor a menor longitud de onda, las ondas de radio ocupan el extremo de longitudes más largas y los rayos X el de longitudes más cortas, pasando por el infrarrojo y el ultravioleta.
D)La radiación ultravioleta es la que posee mayor frecuencia de las cuatroIncorrecto. En el espectro, la mayor frecuencia corresponde a la menor longitud de onda, y en este conjunto ese lugar lo ocupan los rayos X, no el ultravioleta.
💡 Explicación
El espectro electromagnético se ordena de forma continua, y al pasar de las ondas de radio a los rayos gamma la longitud de onda disminuye mientras la frecuencia aumenta. En ese orden, la radiación infrarroja queda justo al lado del rojo de la luz visible, la ultravioleta queda junto al violeta, y los rayos X y los rayos gamma ocupan longitudes aún más cortas. Comprender esta secuencia es lo que permite razonar por qué un satélite necesita detectores diferentes para registrar cada tipo de emisión que llega desde el espacio.
Pregunta 7
Pregunta 7 · D8Bloom: Analyze
En un laboratorio de darkened en Soacha, un equipo de estudiantes analiza cómo cambia la apariencia de una manzana bajo dos fuentes de luz de colores distintos.
Una manzana se ve roja cuando la ilumina una linterna con filtro rojo. Si la misma manzana se ilumina con una linterna con filtro verde, manteniendo el resto de las condiciones, ¿qué observación se espera y por qué?
Elige una opción para comprobar tu respuesta.
Respuesta correcta: C)Se verá muy oscura o casi negra, porque la manzana absorbe la luz verde y solo refleja la roja
💡 Explicación
El color de un objeto no es una propiedad aislada, sino el resultado de combinar qué longitudes de onda del espectro incide ilumina y cuáles devuelve o absorbe. Un objeto que se ve rojo refleja la banda roja y absorbe el resto, de modo que bajo luz verde, que es absorbida, muy poca luz llega al ojo y el objeto se ve casi negro. Este razonamiento en dos pasos es el que se aplica al analizar el espectro absorbido por los pigmentos de las plantas, que absorben principalmente la luz roja y azul y reflejan la verde, por eso las hojas se ven verdes.
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Respuesta correcta: C)Se verá muy oscura o casi negra, porque la manzana absorbe la luz verde y solo refleja la roja
A)Se verá verde, porque la manzana transforma la luz verde que recibeIncorrecto. Un objeto no transforma el color de la luz que recibe: solo la refleja y la absorbe, y su color no puede cambiar de esta manera.
B)Se verá amarilla, porque la mezcla de rojo y verde produce amarilloIncorrecto. La linterna verde no emite luz roja, de modo que no hay mezcla de rojo y verde que pueda producir una luz amarilla.
C)Se verá muy oscura o casi negra, porque la manzana absorbe la luz verde y solo refleja la rojaCorrecto. Si el objeto se ve rojo es porque refleja la banda roja y absorbe el resto; al iluminarlo con verde se elimina justamente la única banda que reflejaba, así que casi no le llega luz al ojo.
D)Se verá roja, porque el color del objeto no depende de la luz que lo iluminaIncorrecto. El color que perceive el ojo depende tanto de la reflexión del objeto como de la composición de la luz incidente, por eso el mismo objeto cambia de apariencia bajo otra luz.
💡 Explicación
El color de un objeto no es una propiedad aislada, sino el resultado de combinar qué longitudes de onda del espectro incide ilumina y cuáles devuelve o absorbe. Un objeto que se ve rojo refleja la banda roja y absorbe el resto, de modo que bajo luz verde, que es absorbida, muy poca luz llega al ojo y el objeto se ve casi negro. Este razonamiento en dos pasos es el que se aplica al analizar el espectro absorbido por los pigmentos de las plantas, que absorben principalmente la luz roja y azul y reflejan la verde, por eso las hojas se ven verdes.
Pregunta 8
Pregunta 8 · D8Bloom: Analyze
Durante unaExplanation en clase, la profesora de un colegio de Armenia pregunta por qué los control remotos de la televisión emiten luz que el ojo no ve.
Un control remoto de televisión envía señales al televisor mediante radiación infrarroja. ¿Por qué el estudiante no ve directamente esa luz aunque esté mirando el aparato, y por qué sí la recibe el sensor?
Elige una opción para comprobar tu respuesta.
Respuesta correcta: D)Porque su longitud de onda es mayor que la del rango visible, y el detector del televisor está construido para responder a esa banda
💡 Explicación
La radiación infrarroja es parte del mismo espectro que la luz visible, y se ubica al lado del rojo con longitudes de onda más largas. Como la retina solo responde a la franja visible, el observador humano no la percibe, aunque sí pueda detectar el calor que produce esa misma radiación. Un sensor construido para responder a esa banda sí registra la señal, lo que muestra que la percepción depende tanto de la propiedad física de la radiación como de la sensibilidad del detector que la recibe. Los mismos principios explican por qué los nuevos telescopios usan detectores infrarrojos para observar objetos que los ojos no pueden ver.
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Respuesta correcta: D)Porque su longitud de onda es mayor que la del rango visible, y el detector del televisor está construido para responder a esa banda
A)Porque la radiación infrarroja no se propaga en el aire, entonces nunca sale del controlIncorrecto. La radiación infrarroja sí se propaga en el aire, por eso puede viajar unos pocos metros desde el control hasta el sensor.
B)Porque la radiación infrarroja tiene longitudes de onda demasiado largas para existir como radiaciónIncorrecto. La radiación infrarroja existe y es real; lo que ocurre es que su longitud de onda es mayor que la de la luz visible.
C)Porque la radiación infrarroja ilumina los objetos, pero el ojo no la absorbeIncorrecto. Si el ojo no absorbiera esa radiación, el objeto tampoco se iluminaría y la señal no se detectaría de ninguna manera.
D)Porque su longitud de onda es mayor que la del rango visible, y el detector del televisor está construido para responder a esa bandaCorrecto. El ojo humano solo responde a longitudes de onda de unos 400 a 700 nanómetros, mientras que el sensor del televisor está diseñado para ser sensible al infrarrojo, que tiene longitudes de onda mayores.
💡 Explicación
La radiación infrarroja es parte del mismo espectro que la luz visible, y se ubica al lado del rojo con longitudes de onda más largas. Como la retina solo responde a la franja visible, el observador humano no la percibe, aunque sí pueda detectar el calor que produce esa misma radiación. Un sensor construido para responder a esa banda sí registra la señal, lo que muestra que la percepción depende tanto de la propiedad física de la radiación como de la sensibilidad del detector que la recibe. Los mismos principios explican por qué los nuevos telescopios usan detectores infrarrojos para observar objetos que los ojos no pueden ver.
Pregunta 9
Pregunta 9 · D8Bloom: Analyze
En un proyecto de grado noveno de un colegio de Cúcuta, los estudiantes diseñan un espectrómetro sencillo para analizar la luz que emite una lámpara incandescente.
Un espectrómetro separa la luz en sus componentes. Si al analizar la luz de una fuente se observa que aparecen bandas de longitudes de onda pequeñas, de aproximadamente 10 elevado a menos 10 metros, ¿qué tipo de radiación está detectando y qué conclusion se puede sacar sobre la fuente?
Elige una opción para comprobar tu respuesta.
Respuesta correcta: A)Está detectando rayos X, porque esa banda corresponde a longitudes de onda mucho menores que las de la luz visible
💡 Explicación
Un espectrómetro no mide colores, sino longitudes de onda, y el valor numérico que entrega es lo que permite ubicar la emisión dentro del espectro. Cuando las bandas detectadas están muy por debajo de los 700 nanómetros del límite visible, del orden de 10 elevado a menos 10 metros, se trata de radiación de rayos X y la fuente está emitiendo en esa banda. Identificar la banda a partir de la medida es el paso inicial de cualquier investigación espectroscópica, y es el mismo criterio que usan los astrónomos para saber qué tipo de radiación reciben de un astro.
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Respuesta correcta: A)Está detectando rayos X, porque esa banda corresponde a longitudes de onda mucho menores que las de la luz visible
A)Está detectando rayos X, porque esa banda corresponde a longitudes de onda mucho menores que las de la luz visibleCorrecto. Longitudes de onda del orden de 10 elevado a menos 10 metros son muy inferiores a las de la luz visible, por lo que corresponden a radiación de rayos X, y no a luz visible ni infrarroja.
B)Está detectando ondas de radio, porque son las de mayor longitud de onda del espectroIncorrecto. Las ondas de radio tienen longitudes de onda del orden de metros o kilómetros, muchas magnitudes mayores que las observadas.
C)Está detectando radiación infrarroja, porque es la banda inmediatamente posterior a la luz visibleIncorrecto. La radiación infrarroja tiene longitudes de onda mayores que las de la luz visible, del orden de micrómetros, no de 10 elevado a menos 10 metros.
D)Está detectando luz ultravioleta, porque esa radiación siempre tiene longitudes de onda de 10 elevado a menos 10 metrosIncorrecto. La radiación ultravioleta tiene longitudes de onda más cortas que las de la luz visible, pero del orden de 10 elevado a menos 8 metros, no de 10 elevado a menos 10.
💡 Explicación
Un espectrómetro no mide colores, sino longitudes de onda, y el valor numérico que entrega es lo que permite ubicar la emisión dentro del espectro. Cuando las bandas detectadas están muy por debajo de los 700 nanómetros del límite visible, del orden de 10 elevado a menos 10 metros, se trata de radiación de rayos X y la fuente está emitiendo en esa banda. Identificar la banda a partir de la medida es el paso inicial de cualquier investigación espectroscópica, y es el mismo criterio que usan los astrónomos para saber qué tipo de radiación reciben de un astro.
Pregunta 10
Pregunta 10 · D10Bloom: Evaluate
En un club de astronomía de Bogotá, un equipo compara un telescopio óptico comprado en una tienda con los detectores instalados a bordo de un satélite de observación.
Un telescopio óptico terrestre puede detectar luz visible, pero un satélite que observa el universo en longitudes de onda infrarrojas entrega imágenes de regiones que el telescopio terrestre no logra ver. ¿Cuál es la explicación correcta de esa diferencia?
Elige una opción para comprobar tu respuesta.
Respuesta correcta: C)La atmósfera terrestre absorbe buena parte de la radiación infrarroja, mientras que el satélite observa por encima de ella
💡 Explicación
No todas las longitudes de onda del espectro atraviesan la atmósfera terrestre con la misma facilidad. La luz visible y parte de la banda de radio llegan a la superficie, pero la radiación infrarroja es absorbida en gran medida por el vapor de agua y el dióxido de carbono de la atmósfera, y algo similar ocurre con los rayos ultravioleta y los rayos X. Por esa razón, los telescopios que estudian esas bandas se colocan en el espacio o en observatorios de gran altura. Elegir la banda y la plataforma de observación es una decisión de diseño que depende de comparar la radiación que se quiere medir con lo que la atmósfera permite pasar.
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Respuesta correcta: C)La atmósfera terrestre absorbe buena parte de la radiación infrarroja, mientras que el satélite observa por encima de ella
A)El satélite usa un espejo mayor, por eso capta imágenes de regiones lejanas que el telescopio terrestre no alcanzaIncorrecto. El tamaño del espejo influye en la nitidez y en la cantidad de luz, pero no explica que se detecte una banda de radiación que la atmósfera terrestre bloquea.
B)El telescopio terrestre tiene un ocular defectuoso, por eso no logra registrar las emisiones infrarrojasIncorrecto. El ocular solo amplifica la imagen que llega al detector; no es la causa de que una banda completa del espectro sea invisible desde la superficie.
C)La atmósfera terrestre absorbe buena parte de la radiación infrarroja, mientras que el satélite observa por encima de ellaCorrecto. La atmósfera terrestre es opaca a la radiación infrarroja, así que un telescopio en tierra no puede registrar esas emisiones; desde el espacio, donde no hay esa capa intermedia, el satélite sí las detecta.
D)La luz infrarroja no existe en el espacio, solo se produce en la superficie terrestre por la temperaturaIncorrecto. La radiación infrarroja es una parte natural del espectro y se emite también en el espacio, por ejemplo por estrellas, planetas y polvo cósmico.
💡 Explicación
No todas las longitudes de onda del espectro atraviesan la atmósfera terrestre con la misma facilidad. La luz visible y parte de la banda de radio llegan a la superficie, pero la radiación infrarroja es absorbida en gran medida por el vapor de agua y el dióxido de carbono de la atmósfera, y algo similar ocurre con los rayos ultravioleta y los rayos X. Por esa razón, los telescopios que estudian esas bandas se colocan en el espacio o en observatorios de gran altura. Elegir la banda y la plataforma de observación es una decisión de diseño que depende de comparar la radiación que se quiere medir con lo que la atmósfera permite pasar.
Pregunta 11
Pregunta 11 · D10Bloom: Evaluate
En una feria de ciencias de Villavicencio, dos estudiantes comparan el telescopio de refracción de un laboratorio escolar con el telescopio de reflexión que trae un club de astronomía.
Un telescopio de refracción usa lentes para formar la imagen, mientras que un telescopio de reflexión usa un espejo. Teniendo en cuenta cómo se produce la imagen y cómo se transmite la luz, ¿cuál evaluación es más adecuada?
Elige una opción para comprobar tu respuesta.
Respuesta correcta: D)Ambos cumplen la misma función óptica, pero el de reflexión admite objetivos más grandes con menor peso, lo que favorece el transporte
💡 Explicación
Un telescopio es un sistema óptico que concentra la luz para formar una imagen real de un objeto lejano, y puede hacerlo con lentes o con espejos. La diferencia práctica está en el soporte y en el peso: los objetivos de refracción se sostienen por la base, lo que se vuelve muy pesado cuando el diámetro crece, mientras que un espejo puede apoyarse por detrás, lo que permite telescopios mucho más grandes y transportables. Elegir entre ambos tipos requiere evaluar el uso, el lugar de observación y el presupuesto, y no solo el principio óptico.
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Respuesta correcta: D)Ambos cumplen la misma función óptica, pero el de reflexión admite objetivos más grandes con menor peso, lo que favorece el transporte
A)El de refracción es mejor en todos los casos, porque las lentes nunca aberran y siempre dan imágenes nítidasIncorrecto. Las lentes también producen aberraciones, y además el vidrio de los objetivos se deforma con el tiempo, lo que degrada la calidad de la imagen.
B)El de reflexión es mejor en todos los casos, porque el espejo nunca se deteriora con el usoIncorrecto. Los espejos también necesitan mantenimiento y se empañan o deterioran; ningún diseño es superior de manera absoluta.
C)Los dos son igualmente buenos, porque la imagen depende solo de la calidad de la fuente de luzIncorrecto. La nitidez depende también del diseño óptico, del diámetro del objetivo y de la calidad del vidrio o del espejo, no solo de la fuente.
D)Ambos cumplen la misma función óptica, pero el de reflexión admite objetivos más grandes con menor peso, lo que favorece el transporteCorrecto. Los dos telescopios enfocan la luz y forman una imagen real, pero como el espejo se apoya por la espalda, permite construir objetivos de mayor diámetro con menor peso, algo clave para moverlos y montarlos.
💡 Explicación
Un telescopio es un sistema óptico que concentra la luz para formar una imagen real de un objeto lejano, y puede hacerlo con lentes o con espejos. La diferencia práctica está en el soporte y en el peso: los objetivos de refracción se sostienen por la base, lo que se vuelve muy pesado cuando el diámetro crece, mientras que un espejo puede apoyarse por detrás, lo que permite telescopios mucho más grandes y transportables. Elegir entre ambos tipos requiere evaluar el uso, el lugar de observación y el presupuesto, y no solo el principio óptico.
Pregunta 12
Pregunta 12 · D10Bloom: Evaluate
En la semana de preparación para la prueba Saber en un colegio de Montería, un equipo de estudiantes debe diseñar una práctica para verificar qué colores contiene la luz emitida por una fuente.
Un equipo propone confirmar que una luz roja emite únicamente en la banda roja. ¿Cuál de los siguientes montajes permite poner a prueba esa afirmación con mayor rigor?
Elige una opción para comprobar tu respuesta.
Respuesta correcta: B)Separar la luz de la fuente con un prisma o una rejilla y observar las franjas que aparecen en la pantalla
💡 Explicación
Para poner a prueba una afirmación sobre el espectro emitido por una fuente hace falta un procedimiento que separe la luz en sus componentes y permita observarlas. Un prisma o una rejilla de dispersión forman un espectro visible que puede compararse con el patrón esperado, y esa comparación constituye la evidencia experimental. Los demás montajes solo dan información indirecta o irrelevante. Esta forma de razonamiento, formular una hipótesis sobre el espectro y verificarla con un montaje de dispersión, es la que se espera al indagar sobre la naturaleza de la luz en grado 9.
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Respuesta correcta: B)Separar la luz de la fuente con un prisma o una rejilla y observar las franjas que aparecen en la pantalla
A)Mirar directamente la fuente a simple vista, porque el ojo distingue por sí solo el color de la emisiónIncorrecto. Mirar la fuente no permite saber qué longitudes de onda emite, porque el ojo solo detecta la banda visible y no distingue composición de la emisión.
B)Separar la luz de la fuente con un prisma o una rejilla y observar las franjas que aparecen en la pantallaCorrecto. Al dispersar la emisión se obtiene su espectro, y si solo aparece una franja en la región roja se confirma que la fuente emite en esa banda, lo que valida la afirmación con evidencia observable.
C)Cubrir la fuente con un filtro verde y anotar que la luz desapareceIncorrecto. Que un filtro verde bloquee la emisión indica que la fuente no emite en la banda verde, pero un solo filtro no permite caracterizar todo el espectro emitido.
D)Medir la distancia entre la fuente y la pantalla y anotar que la luz se debilitaIncorrecto. La atenuación con la distancia no aporta información sobre la composición espectral de la luz, así que no sirve para probar la afirmación.
💡 Explicación
Para poner a prueba una afirmación sobre el espectro emitido por una fuente hace falta un procedimiento que separe la luz en sus componentes y permita observarlas. Un prisma o una rejilla de dispersión forman un espectro visible que puede compararse con el patrón esperado, y esa comparación constituye la evidencia experimental. Los demás montajes solo dan información indirecta o irrelevante. Esta forma de razonamiento, formular una hipótesis sobre el espectro y verificarla con un montaje de dispersión, es la que se espera al indagar sobre la naturaleza de la luz en grado 9.
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