Características de la luz

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En el inicio de la era moderna, el famoso científico Isaac Newton ya proponía la teoría de que la luz se comportaba como un corpúsculo para explicar la curvatura de la luz en la reflexión de un espejo o en la refracción al pasar por el agua. El propio Newton opinaba que la luz era una corriente de partículas que tenían la capacidad de entrar al lujo para estimular la vista. Otro científico contemporáneo Christian Huygens, demostró que mediante la teoría ambulatoria de la luz, se podría explicar las leyes de reflexión y refracción. A finales del siglo XIX, James Clerk Maxwell y posteriormente Gustavo Hertz, verificaron la existencia de ondas electromagnéticas que viajaban a la velocidad de la luz. Estos descubrimientos conceptualizar o la dualidad de la naturaleza de la luz, que en ocasiones puede comportarse como una partícula, y en otras ocasiones como una onda.

Gustav Hertz

Gustav Hertz

Las teorías modernas sostienen que la luz se comporta mediante una naturaleza dual. Los distintos debates sobre si la luz es una partícula o si es una onda son bastante inapropiados ya que distintos experimentos han demostrado que puede comportarse de ambas maneras. Podría decirse, que tanto onda como partículas son modelos simplificados de la realidad de la luz, pero que según nuestra propia experiencia, es un fenómeno demasiado complejo como para poder ser explicado en toda su naturaleza.

Espectro electromagnético:

Mediante las ecuaciones de Maxwell, y junto con el estudio del electromagnetismo y de la óptica, se llegó a la conclusión de que la luz es una banda de frecuencia relativamente estrecha y específica a la sensibilidad de nuestros ojos. Las longitudes de onda se miden generalmente por manómetros. El color del espectro visible se mueve desde el color violeta, la longitud de onda más corta hasta el color rojo, con la longitud de onda más larga.

La luz que recibimos del sol se denomina “luz blanca”, pero está compuesta por una mezcla de los siete colores: rojo, naranja, amarillo, verde, azul, añil y violeta.

Espectro electromagnetico

El ojo humano posee unas células específicas en la retina que envían señales al cerebro y que determinan el tipo de piel color en función de la radiación que capta. De este modo una radiación de entre 650 y 700 nm, es percibida como una radiación de color rojo; igualmente sucede para el verde y para el azul. El cuerpo humano posee tres tipos de células que captan los colores:  rojo, verde y azul, cuya combinación consigue reconstruir el arco iris completamente, (se denominan colores primarios ). Esta misma característica, la compartimos con los monitores de televisión o de computadora. Podéis comprobar mirando con una lupa la pantalla de un televisor, y veréis tres pequeñas luces roja, verde y azul por cada píxel del televisor.

Velocidad de la luz:

La luz deja una velocidad de 300.000 km/s. La exactitud de esta variable ha sido históricamente muy difícil de medir. Ya a finales del siglo XVI, el astrofísico Noel Roemer observaba diferencias en los períodos lunares de Júpiter en función de la posición de la tierra. Por ello dedujo que la luz debía de tener una velocidad finita. Sus cálculos estimaron una velocidad de aproximadamente 200.000 km/s.

Posteriormente, Armand Fizeau fue la primera persona en medir la velocidad de la luz desde la superficie de la tierra. En 1849, utilizando ruedas dentadas y espejos, ensayó una serie de experimentos que dieron como resultado, que la velocidad de la luz tenía unos 315.000 km/s.

Actualmente, la velocidad de la luz se ha medido mediante distintos procedimientos modernos, utilizando láseres, y se ha llegado un valor medido con bastantes decimales. Hoy en día podemos admitir que la velocidad de la luz es de 299.792, 458 km/s. Polarización:

Velocidad de la luz

 Polarización:

La luz, al igual que otros tipos de radiación electromagnética, pueden ser polarizadas ya que son ondas transversales. En cambio, ondas longitudinales como la del sonido, no pueden ser polarizadas. La luz polarizada tiene vibraciones en un solo plano perpendicular a la dirección del movimiento.

La luz se propaga en línea recta:

Se conoce como “rayo de luz” como aquella representación, no confundir con un haz, de la propagación de la luz a lo largo de una línea recta. Como consecuencia, los objetos iluminados mostrarán siempre una sombra en esa misma dirección. En función de lo lejos que se encuentre el objeto respecto del foco de emisión de luz, la sombra será más o menos nítida.

La luz se propaga también en todas las direcciones. Una bombilla es capaz de iluminar todo el espacio alrededor suyo; de igual manera el sol es capaz de iluminar todos los planetas del sistema solar, y si no existe un obstáculo en su camino, los rayos de luz se desplazan a todas partes y siempre en línea recta.

La luz se refleja:

Se conoce como reflexión del fenómeno que implica la llegada de un rayo de luz a una superficie y que tiene como resultado un rebote de dicho rayo de manera perpendicular al ángulo de incidencia. Por tanto podemos denominar como reflexión de la luz al cambio de dirección que experimenta un rayo luminoso al chocar contra un cuerpo.

Reflexion de la luz

Un ejemplo de reflexión lo encontramos en los espejos. Al mirarnos en un espejo, nos vemos reflejados, y este fenómeno es debido a que los rayos de luz entra por la ventana o salen de una bombilla, nos iluminan y alcanzan el espejo. Al chocar contra la superficie rebota y cambian de dirección. Si el espejos plano, producirá imágenes de la misma forma y tamaño que los objetos reflejados, pero también existen otro tipo de espejos, como los espejos esféricos cuyas imágenes suelen ser diferentes del tamaño del objeto que tienden a reflejar. Muchas atracciones de feria incluyen este tipo de espejos, en el que podemos ver nuestra imagen pequeña, o ampliada hacia arriba.

La luz se refracta:

Se conoce por “refracción”, el fenómeno que experimentan los rayos luminosos al pasar de un medio a otro, permitiendo la propagación de la luz a las distintas velocidades. Por ejemplo, al pasar la luz desde el aire hacia el agua se produce una desviación, es decir se refracta. Los rayos, tanto el refractado como el incidente se encuentran en el mismo plano, pero la luz cambia de dirección y de velocidad. La refracción también permite que podamos ver los objetos con dimensiones diferentes de las reales. Un ejemplo claro de refracción lo conseguimos utilizando diferentes lentes o gafas para ver mejor, lupas  y microscopios.