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Luz

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Puede ser definida como, radiaciones electromagnéticas de longitud de onda de entre 0,4 y 0,8 micras

LA LUZ

Los fenómenos luminosos más simples, como los relativos a la propagación de la luz en medios homogéneos, y a la reflexión sobre superficies transparentes, fueron los que primero se observaron hacia el año 1900.

Puede ser definida como, radiaciones electromagnéticas de longitud de onda de entre 0,4 y 0,8 micras (4.000 a 8.000 Angstroms) que producen sensaciones visibles en la retina del ojo.

También la definen como: forma de radiación electromagnética similar al calor radiante, las ondas de radio o los rayos X.

La luz violeta, que se encuentra en el extremo inferior del espectro, corresponde a una longitud de onda de alrededor de 0,4 micras, y la luz roja, situada en el extremo superior, a unas 0,8 micras. A partir de longitudes de onda más cortas se distinguen convencionalmente los 7 colores del arco iris: violeta, añil, azul, verde, amarillo, anaranjado y rojo. Desde la antigüedad, el problema de la naturaleza de la luz atrajo la atención de todos aquellos que investigaban los fenómenos del mundo físico.

A través de espejos o superficies refractantes, la luz se propaga mediante rayos rectilíneos a lo largo de rectas quebradas.

Por todo ello se consideró a los rayos luminosos como el resultado de movimiento en línea recta de corpúsculos minúsculos, muy veloces, que rebotaban en los espejos y cambiaban de dirección al atravesar una superficie refractante.

Las frecuencias mayores, que corresponden a longitudes de onda más cortas, incluyen la radiación ultravioleta, y las frecuencias aún más elevadas están asociadas con los rayos X.

Las frecuencias menores, con longitudes de onda más altas, se denominan rayos infrarrojos, y las frecuencias todavía más bajas son características de las ondas de radio.

La mayoría de la luz procede de electrones que vibran a esas frecuencias al ser calentados a una temperatura elevada. Cuanto mayor es la temperatura, mayor es la frecuencia de vibración y más azul es la luz producida.

Espectro de la luz blanca

Muchas fuentes de luz, como el Sol, emiten luz blanca. Al pasar un haz luminoso de luz blanca a través de un prisma, se desvía según las leyes de refracción en los prismas, pero se produce además un fenómeno llamado dispersión, que se aprecia recogiendo la luz que sale del prisma en una pantalla; allí se observa una banda con siete colores: rojo, anaranjado, amarillo, verde, azul, añil y violeta, lo que se denomina espectro.

Naturaleza de la luz

La luz es emitida por sus fuentes en línea recta, y se difunde en una superficie cada vez mayor a medida que avanza; la luz por unidad de área disminuye según el cuadrado de la distancia.

Cuando la luz incide sobre un objeto es absorbida o reflejada; la luz reflejada por una superficie rugosa se difunde en todas direcciones.

Algunas frecuencias se reflejan más que otras, y esto da a los objetos su color característico.

Por otra parte, para que la reflexión forme imágenes es necesaria una superficie muy pulida, como la de un espejo.

Para la física, la definición de la naturaleza de la luz siempre ha sido un problema fundamental. Según Isaac Newton la luz es una emisión de partículas, y para Christiaan Huygens la luz se desplaza con un movimiento ondulatorio.

Para los estudiosos de hoy, estas dos teorías son complementarias, y el desarrollo de la teoría cuántica ha llevado al reconocimiento de que en algunos experimentos la luz se comporta como una corriente de partículas y en otros como una onda.

En las situaciones en que la luz presenta movimiento ondulatorio, la onda vibra perpendicular a la dirección de propagación; por eso, la luz puede polarizarse en dos ondas perpendiculares entre sí.

Velocidad de propagación de la luz

En los primeros métodos propuestos para la medición de la velocidad de la luz, unos se basan en observaciones astronómicas, otros necesitan de grandes distancias sobre la Tierra y, por fin, algunos son realizables en el laboratorio.

El primero en medir la velocidad de la luz en un experimento de laboratorio fue el físico francés Armand Hippolyte Louis Fizeau, cuyo método es realizable sobre la Tierra utilizando distancias grandes, aunque observaciones astronómicas anteriores habían proporcionado una velocidad aproximadamente correcta.

En la actualidad, la velocidad de la luz en el vacío se toma como 299.792.458 m/s, y este valor se emplea para medir grandes distancias a partir del tiempo que emplea un pulso de luz o de ondas de radio para alcanzar un objetivo y volver. Este es el principio del radar. El conocimiento preciso de la velocidad y la longitud de onda de la luz también permite una medida precisa de las longitudes.

De hecho, el metro se define en la actualidad como la longitud recorrida por la luz en el vacío en un intervalo de tiempo de 1/299.792.458 segundos.

La velocidad de la luz en el aire es ligeramente distinta según la longitud de onda, y en promedio es un 3% menor que en el vacío; en el agua es aproximadamente un 25% menor, y en el vidrio ordinario un 33% menor.

La luz tiene un efecto importante en muchos compuestos químicos. Las plantas, por ejemplo, emplean la luz solar para llevar a cabo la fotosíntesis, y la exposición a la luz de determinados compuestos de plata hace que se oscurezcan en presencia de otros compuestos químicos, característica empleada en la fotografía.

Luz polarizada

La luz polarizada está formada por fotones individuales cuyos vectores de campo eléctrico están todos alineados en la misma dirección.

La luz normal es no polarizada, porque los fotones se emiten de forma aleatoria, mientras que la luz láser es polarizada porque los fotones se emiten coherentemente.

Cuando la luz atraviesa un filtro polarizador, el campo eléctrico interactúa más intensamente con las moléculas orientadas en una determinada dirección.

Esto hace que el haz incidente se divida en dos haces con vectores eléctricos perpendiculares entre sí. Un filtro horizontal absorbe los fotones con vector eléctrico vertical. Un segundo filtro girado 90° respecto del primero absorbe el resto de los fotones; si el ángulo es diferente sólo se absorbe una parte de la luz.

Refracción de la luz en diamantes

El brillo de los diamantes se debe a su elevado índice de refracción, aproximadamente 2,4. El índice de refracción de un material transparente indica cuánto desvía los rayos de luz. La habilidad del joyero reside en tallar las facetas de modo que cada rayo de luz se refleje muchas veces antes de salir de la piedra. El índice de refracción es ligeramente distinto para cada color de la luz, por lo que la luz blanca se divide en sus componentes dando lugar a los fuegos multicolores de los diamantes.

Óptica

Rama de la física que se ocupa de la propagación y el comportamiento de la luz. En un sentido amplio, la luz es la zona del espectro de radiación electromagnética que se extiende desde los rayos X hasta las microondas, e incluye la energía radiante que produce la sensación de visión.

El estudio de la óptica se divide en dos ramas, la óptica geométrica y la óptica física.

Las ondas de luz

El concepto de fotón se emplea para explicar las interacciones de la luz con la materia que producen un cambio en la forma de energía, como ocurre con el efecto fotoeléctrico o la luminiscencia. El concepto de onda suele emplearse para explicar la propagación de la luz y algunos de los fenómenos de formación de imágenes. En las ondas de luz, como en todas las ondas electromagnéticas, existen campos eléctricos y magnéticos en cada punto del espacio, que fluctúan con rapidez.

Color

Es la impresión que los rayos de luz reflejados por un cuerpo producen al incidir en la retina, es un fenómeno físico de la luz o de la visión, asociado con las diferentes longitudes de onda en la zona visible del espectro electromagnético.

21 de mayo del 2017
Categoría: Enciclotin
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