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¿Alguna vez has notado que una pajita parece doblada o rota cuando la miras a través de un vaso de agua? En realidad, la pajita es perfectamente recta; la ilusión surge de la física de la refracción de la luz.
La luz viaja a diferentes velocidades en diferentes medios. Se mueve más rápido en el aire, más lento en el agua y más lento en el vidrio. Cuando la luz encuentra un límite entre medios de diferentes densidades, su velocidad cambia, lo que hace que los rayos de luz se doblen. Esta curvatura o refracción distorsiona la imagen que vemos de los objetos sumergidos en el agua.
Cuando miras una pajita en un vaso de agua clara, los rayos de luz que se reflejan en la pajita pasan primero a través del agua, luego a través del vaso, antes de llegar a tus ojos. El cambio de velocidad en cada interfaz dobla los rayos, haciendo que la pajita parezca desplazada, como si estuviera rota o doblada. El efecto es más fuerte cerca de la interfaz agua-aire.
La refracción también explica por qué la porción sumergida de la pajita aparece magnificada. La curvatura de la luz alrededor de la pajita y la curvatura de la superficie del vidrio hacen que la imagen se amplíe, de forma similar a cómo funciona una lupa.
Muchos objetos cotidianos (lápices, reglas, utensilios de cocina) se verán distorsionados cuando se vean a través del agua. Incluso los artículos más grandes, como un skimmer de piscina, pueden verse afectados. Estos experimentos cotidianos ilustran cómo la refracción altera nuestra percepción.
Para una demostración sencilla, llene un vaso con agua y coloque un trozo de papel con dos flechas idénticas (una encima y otra debajo de la línea de agua) a unas 4 o 5 pulgadas del vaso. Mueve el papel lentamente desde el lado derecho del vaso. A medida que la luz atraviesa el agua, la flecha colocada sobre el agua parecerá cruzar hacia el lado izquierdo, creando una imagen invertida. La curvatura de la luz también hace que la flecha parezca más grande de lo que realmente es. Aumentar la distancia entre el papel y el vidrio reduce el tamaño aparente de la flecha. Cuando se sostiene el papel contra el cristal, es posible que la flecha no se invierta, pero seguirá apareciendo ampliada y ligeramente distorsionada.
Pruebe la misma configuración con palabras en el papel para observar cómo se invierten debido a la refracción.
