Cuando las siluetas se mueven, Ilusión óptica por patrones de Moire

Los patrones de Moire son franjas de interferencia, cuando se superponen unas lineas con otras crea la sensación de movimiento. No requiere de aditamentos mecánicos o electrónicos, solo del adecuado diseño.

En este video, por ordenador se hacen una rejilla, y se cuenta con otra rejilla física, cuando se mueve una respecto a la otra se crea una sensación de movimiento en la figura, la cual es producida por los cambios en el patrón de interferencia, el cual trasmite amplitud y cambien fase, esta fase es la que causa el efecto de profundidad 3D.

El efecto Moire  lo solemos encontrar  también cuando vemos las redes de futbol en televisión o cuando se superponen dos telas.

Así para algunos diseñadores, este efecto es un buen pretexto para hacer instalaciones o propuestas decorativas, como esta alfombra  con la silueta de peces, a medida nos movemos, vemos otra sección del patrón, con lo cual tenemos la sensación de que nadas los peces.


¿Cómo harías tu propio patrón de Moire?

Ilusión óptica: la importancia de las fronteras

Dinos, es fake este video, vamos experimenta

Cómo hacer cambios de índice de refracción continúo en una pecera

Este es un hermoso experimento de óptica geométrica

Consíguete una pecera pequeña, vierte unas cucharadas de azúcar, deja reposar unas 24 horas, y con un apuntador láser busca esas regiones.

Esas zonas donde cambia poco a poco el índice de refracción en la pecera y observaras que la luz es guiada dentro del agua, creando una hermosa curva de luz, un arco luminoso cóncavo o convexo dependiendo del gradiente del índice.

Por secciones, este efecto es todavía descrito por la ley de Snell, o como dicen los belicosos francés ley de Descartes. Es una forma interesante de introducir el tema de óptica, más aun de fibras ópticas, y mucho mejor aun, es una demostración clara de un dispositivo de alta tecnología: las lentes de gradiente de índice de refracción (GRIN por sus siglas en ingles). Las lentes GRIN son planas, porque los cambios del índice de refracción, como en esta pecera, curvan la luz. De modo que podemos tener lentes positivas (convergentes) o negativas (divergentes) en una ventana.

Para ilustrar estas ideas, te presento dos videos singulares, seguro los entenderás, porque la física es universal y trasciende otros idiomas.




Finalmente, te recuerdo que el índice de refracción es uno de los parámetros más importantes para la caracterización de un material, especialmente para aplicaciones relacionadas con la fotónica o la optoelectrónica.

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Materiales con índice de refracción negativo.

¿Por qué las laminillas tienen un índice de refracción pequeño?

Video: Juego Tetris de micro-esferas manipuladas con rayo láser

Es posible que la luz pueda mover objetos, como lo muestra este experimento de pinzas ópticas.  El rayo láser presenta un gradiente de energía, aunado a la diferencia de índice de refracción es posible que el haz de luz atraiga o repele materiales dieléctricos pequeños.



En el video se muestra la manipulación creativa de microesferas de vidrio, como lo comentamos en la entrada anterior Video: micro Tetris de pinzas ópticas

Con todo, aunque se expanda el rayo láser es poco, muy poco, factible que pueda mover objetos grandes (del orden de centímetros). Otro problema de esta aplicación óptica es que una mayor potencia del láser puede quemar a las muestras. Son los puntos que se estudian para mejorar más a la técnica.


Pregunta para pensar
Pensando en la relación energía y frecuencia de la luz, ¿Un láser ultravioleta podría atraer mejor los objetos que uno infrarrojo?

Ley de Malus óptica y la fotoacústica.

Publicamos un artículo en Optics Express, puedes leerlo gratis, y te presentamos el resumen del artículo, con tono de divulgación general para que todos lo disfruten.

Primero la ley de Malus es una descripción de la intensidad de la luz polarizada linealmente cuando pasa a través de otro polarizador lineal (llamado analizador). Es una ley bien conocida y tiene aplicaciones para diseñar pantallas planas de cristal líquido, también en cine tridimensional.

La ley de Malus para materiales absorbentes se puede escribir como:donde


Aquí, I_A es la intensidad a la salida del polarizador analizador, I_M es la intensidad máxima que puede salir, I_m es la intensidad mínima registrada, el ángulo theta es el ángulo de incidencia. P también es llamado el contraste.

Ahora, bien, muchos materiales presentan estructura diferente cuando los ves en una dirección u otra. Por ejemplo, los resortes que forman una cama, de canto se ve diferente la distribución de los resortes, que cuando vez a los resortes desde arriba. En estos casos se puede emplear la transmisión de la luz para encontrar la estructura de los materiales. Sin embargo, muchos materiales no son transparentes (e.g. polímeros densos).

Una alternativa barata para encontrar las direcciones y simetrías de muchos materiales opacos es la fotoacústica, en particular la fotoacústica de láser pulsado. Esta técnica consiste en usar pulsos láser en una muestra absorbente, la luz calentará momentáneamente a las moléculas, ellas vibraran y causará una onda mecánica (sonido), la perturbación se puede detectar con un micrófono y después se puede analizar en una computadora.

Para demostrarlo empleamos un polarizador lineal convencional, el cual es ligeramente absorbente de la luz. Repetimos el experimento óptico de la ley de Malus (como experimento de control) y a la vez detectamos la señal fotoacústica. Encontramos una excelente correlación entre las dos señales, son complementarias y simétricas.

Esta experiencia puede servir para estudiar estructuras opacas o translucidas en otros materiales. Pero también, es una plataforma para estudiar la relación de los fotones y sus homólogos en las ondas mecánicas.


Referencia:

Torres-Zúñiga, V., Castañeda-Guzmán, R., Pérez-Ruiz, S., Morales-Saavedra, O., & Zepahua-Camacho, M. (2008). Optical absorption photoacoustic measurements for determination of molecular symmetries in a dichroic organic-film Optics Express, 16 (25) DOI: 10.1364/OE.16.020724