A curiosidade dos raios de luz

1994/12/01 Bandres Unanue, Luis Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Fisika

Que máis quente, branco ou negro?

Un ensaio curioso e sinxelo é:

Nun deses días asollados nos que a neve cobre as nosas casas, rúas e montes no inverno, cóllense dous panos de tea do mesmo tamaño, un branco e outro negro, e colócanse sobre a neve. Despois dun par de horas, veremos que o pano negro ha entrado no interior da neve e que o txuri segue exactamente igual que antes. Non é fácil atopar a causa deste tipo de comportamentos: o pano negro, que chupa gran parte dos raios de luz que lle tocan, funde a neve que hai debaixo. En cambio, o branco reflicte a maior parte dos raios e quenta moito menos que o negro.

O primeiro que fixo este ensaio é Benjamin Franklin, que inventou o pararraios.

Así o expresou:

“A un modisto quiteille uns anacos de tea cadrados. Algúns eran negros, outros azuis escuros, azuis claros, verdes, púrpuras, vermellos, brancos e outras cores e naves. Una mañá luminosa colocé todos estes anacos de tea sobre a neve. Despois de varias horas, despois de que a parte negra quentásese máis que outras, atopábase tan afundida que os raios de luz non chegaban até ela; o azul escuro estaba case tan afundido como o negro; o azul claro estaba moito menos e o resto de cores cada vez máis claros. Txuria quedou na superficie, é dicir, non se afundiu nada.

Paira que serve a teoría se non sacase conclusións prácticas? —propugnábao el e seguiuno—: Deste ensaio non se deduce que as pezas negras son máis inapropiadas que os txuris en ambientes cálidos e de gran sol? Si, claro. Cos negros o noso corpo quéntase máis ao sol e, ademais, se facemos uns movementos que nos quentan por si mesmos, a calor será demasiado grande. Os chapeus de verán non deben ser brancos paira evitar a calor que produce nalgunhas persoas? É máis, se as paredes pintásense de negro, non ocorrerá que a calor curtida durante o día almacenouse durante a noite, polo menos a un nivel, e que non se conxelen os froitos? Un observador prudente non sacará outras conclusións importantes ou menos importantes?“

O grao de importancia destas conclusións e a practicidad dos seus usos reflíctese na expedición alemá que en 1903 viaxou ao Polo sur no barco Grauss. O barco quedou atrapado no xeo e os camiños que se utilizan paira liberar non serviron de nada. Tanto os explosivos como as serras foron capaces de mover até un centenar ou outro metro cúbico de xeo, pero en ningún caso liberaron o barco. Entón, os expedicionarios dirixíronse aos raios solares: desde o barco até o primeiro racho no xeo, 2 km de longo e 10 m de ancho, arroxaron carbón e cinza sobre o xeo formando una enorme franxa negra. Era verán e o día era desas luces e longas. Os raios de luz obtiveron o que non fixeron a dinamita e as serras, e o xeo se derretió na mencionada franxa, deixando o camiño libre ao barco.

Imaxinaría

Quen non ouviu falar deste fenómeno? Quen non leu un chiste ou outro fenómeno? Os restos do deserto, quentados polos raios do sol, compórtanse como un espello. Para que isto ocorra, a densidade da capa no aire en contacto debe ser menor que a dos que están sobre ela. Entón, calquera raio de luz oblicuo que sobresaia de calquera obxecto afastado, desvíase ao atoparse con devandita capa e, ao avanzar, volve afastarse do chan. Por tanto, a resposta é sinxela.

Durante o fenómeno, as capas de aire non están paradas. Sen interrupción a capa máis quente vai cara arriba e substitúese por outra máis fría tocando o chan quente, pero esta quéntase rapidamente e volve ascender. Con todo, en calquera momento a capa que está en contacto co pavimento, aínda que non sexa a mesma, está máis quente que a capa superior.

Este tipo de representacións é coñecido desde tempos inmemoriais. Hoxe en día a meteorología chámase “imaxinaría inferior” paira referirse á “imaxinaría superior”, que aparece pola escasa presenza de aire nas capas máis altas da atmosfera.

Moitos pensan que a imaxinaría só aparece no deserto sur e en lugares máis ao norte é imposible. Iso non é certo. Moitas veces cando imos pola estrada de alcatrán ou asfalto e o día é moi asollado, ao ser o pavimento negro quéntase moito e pode ocorrer o que dixemos antes, é dicir, a distancia a estrada está mollada e que reflicte as súas pertenzas. Así que se nos fixamos, calquera pode ver a espejería.