La base del pelo está constituida por agua, en un 70%, proteínas (mayormente queratina), en un 28%, y lípidos (grasas), en un 2%. Su color viene determinado por los pigmentos presentes en la corteza cerebral: eumelaninas, en los morenos; feomelaninas, en los rubios; y eritromelaninas, en los pelirrojos. El promedio de cabellos en la cabeza para los pelirrojos es de 90.000, 100.000 para los morenos y de 150.000 para los rubios. Sin embargo, los rubios cuentan con los cabellos menos gruesos y, también, los que se caen con más facilidad.

La vida de un cabello consta de tres fases: la de formación, con un 85% de cabellos, dura unos 3 años y cada cabello crece, diariamente, una media de 0,4 milímetros; la de regresión, con un 14%, dura unas tres semanas, y en ella se detiene la división celular y el folículo se encoje; y la de de reposo, con un 1%, que dura de dos a cuatro meses y en la cual se produce la caída. En ausencia de enfermedad, suele ser de unos 35 a 50 cada día.

Después de los 50 años, los periodos de crecimiento son menos frecuentes que los de reposo, el número de folículos pilosos desciende (1.135 por cm2 en recién nacidos y 435 por cm2 a los 80 años). El diámetro del cabello también se reduce con los años. En un joven, el 72% de ellos tiene un diámetro de 0,1 mm, cifra que raramente alcanza el 50% de los de un anciano…

Difracción e Interferencia de la Luz

Cuando un haz de luz monocromática, como la del puntero láser, incide en una ranura estrecha (del orden de la longitud de onda de la luz), se obtiene un patrón de luz, proyectado sobre una pantalla situada a una distancia de la rendija. Este patrón, formado por la interferencia de las ondas, se caracteriza por unas franjas de luz equiespaciadas, cada vez menos intensas al alejarnos del centro, separadas por huecos vacíos, que corresponden a los máximos y mínimos de la difracción de la luz por la rendija. A este fenómeno se le conoce como difracción de Fraunhofer.

Si hacemos incidir el haz láser por una abertura circular de tamaño similar al haz, el patrón que se obtiene es un círculo central (mancha de Airy), que corresponde al máximo de orden cero, rodeado por coronas circulares cada vez menos intensas, que corresponden a los siguientes máximos.

Cálculo del Grosor del Cabello

Al situar un objeto delgado en el camino del haz de luz, se va a producir el mismo patrón de difracción que el de la rendija (principio de Babinet). Para calcular el grosor del pelo tan sólo tenemos que utilizar la siguiente ecuación:

donde:
• d es el grosor del obstáculo, en nuestro caso el cabello.
• m es el orden de los máximos, en nuestro caso tomamos m=1.
• es la longitud de onda del láser (indicado en el propio láser). Si no lo encuentras, los punteros láser rojos tienen 650nm y los verdes 532nm.

• D es la distancia entre el pelo y la pantalla donde observas el patrón (ponlo a algo alejado, como 2 metros. Ojo, depende del tipo de láser empleado)
• L es la distancia entre máximos simétricos, en nuestro caso entre los dos situados a ambos lados del central.

Material

• Gafas de protección.
• Puntero láser rojo o verde
• Pelo (puedes usar varios para ver las diferencias)
• Soporte para el puntero. Puede utilizar cualquier, siempre que el puntero no se mueva.
• Soporte para el pelo. Puedes utilizar un trozo de cartón. Hazle un agujero donde situarás el cabello pegado con celofán adhesivo por los extremos. El cartón deberás situarlo para que el haz incida sobre el cabello y que el conjunto tampoco se mueva.
• Como pantalla para observar el patrón de difracción puedes utilizar una pared, preferiblemente lisa.
• Regla para medir las distancias.

Después de tener el resultado puedes intentar medir el mismo cabello con una lupa (necesitarás un calibre o pie de rey) y comprobarás la dificultad y poca exactitud. También puedes medir la distancia entre las ranuras de un CD o un DVD…

Precauciones: Los láseres utilizados son de categoría III, por lo que se deben utilizar gafas de protección, ya que pueden producirse reflejos no controlados que inciden sobre la retina, pudiendo provocar pérdida parcial o total del sentido de la vista.

Referencias:
http://physics-animations.com/Physics/English/stri_ref.htm
http://ocw.mit.edu/NR/rdonlyres/hs/physics/k/8_02t_spring_2005_exp13.pdf
http://escribiendoenpiedra.blogspot.com/2007/10/los-colores-de-un-cd-parte-ii-cmo-medir.html