Son dos formas de energía detectadas por el ojo (ondas luminosas, en el caso de la luz) y el oído (ondas sonoras, en el sonido).
Fuentes luminosas
Cuando estamos en una habitación a oscuras no vemos los objetos que nos rodean. Para ver, necesitamos luz y podemos conseguirla encendiendo una linterna o subiendo una persiana. Los cuerpos que emiten luz se llaman fuentes luminosas y, según su origen, podemos clasificarlos en naturales (como, por ejemplo, el Sol y el resto de las estrellas) y artificiales (como la que emiten los focos).
La luz es una forma de energía. El Sol emite grandes cantidades de energía en forma de luz y de calor, suficientes para iluminar y calentar la tierra y los demás planetas del Sistema Solar. El fuego de una chimenea o de un foco encendido también emite luz y calor. La energía luminosa puede transformarse en otras formas de energía, como el calor o la energía eléctrica.
Los cuerpos y la luz
Al conectar un foco, éste se enciende e ilumina los objetos que lo rodean. Vemos el foco porque emite luz y, también, vemos las paredes, los muebles y los objetos de la habitación porque reflejan parte de a luz que produce el foco. Podemos ver los objetos porque emiten luz o porque la reflejan. Si un objeto no emite o refleja luz, no podremos verlo. Los objetos tienen color debido a que, parte de la luz se absorbe y, el resto, se refleja. Un objeto negro absorbe toda la luz pero un objeto con color absorbe sólo algunas longitudes de onda. El resto las refleja.
La luz, al ser una forma de energía, puede producir cambios en algunos cuerpos. Por ejemplo, puede oscurecer nuestra piel o ser utilizada por las plantas para fabricar sus propias sustancias nutritivas (fotosíntesis).
La propagación de la luz
La luz que emite una fuerza luminosa se propaga hasta que llega a un cuerpo. La propagación de la luz presenta las siguientes características:
Viaja en línea recta. Si, por ejemplo, hacemos un agujerito en varias cartulinas y alineamos los orificios, podremos ver un objeto a través de ellos.
Viaja en todas las direcciones desde el sitio donde se emite. Si ponemos una vela en el medio de una habitación oscura, veremos que su luz llegará a todos los rincones de la habitación viajando, en línea recta, desde la vela.
Viaja muy rápidamente. Recorre 300 mil kilómetros cada segundo. La luz del Sol, ubicado a 150 millones de kilómetros de la Tierra, solo tarda 20 minutos y 8 segundos en recorrer esa distancia.
Materiales transparentes, traslúcidos y opacos
Podemos clasificar los materiales que forman los objetos en tres tipos distintos, según su comportamiento ante la luz:
Materiales transparentes. Dejan pasar la luz y no la dispersan. Los rayos de luz, que entran paralelos, siguen paralelos tras atravesarlos.
Materiales traslúcidos. Dejan pasar la luz, pero la dispersan. Los rayos que entran paralelos son desviados en todas direcciones. Por eso no se pueden ver nítidamente las imágenes que existen detrás de los objetos fabricados con estos materiales.
Materiales opacos. No dejan pasar la luz. La absorben o la reflejan.
La reflexión y los espejos
La luz se propaga en línea recta hasta que choca con un objeto y cambia de dirección, es decir, se refleja. La reflexión es una propiedad de la luz que permite ver aquellos objetos que no emiten luz.
Si nos miramos en un espejo veremos nuestra imagen reflejada en él. Los espejos son objetos opacos que tienen una de sus caras pulida y brillante. En ellos, los rayos de luz que llegan paralelos se reflejan y no se dispersan, sino que siguen paralelos. Por eso nos ofrecen una imagen nítida. Una pared también refleja la luz, pero la dispersa. Los rayos luminosos que llegan paralelos a la pared rebotan, cada uno, en una dirección distinta. Por este motivo, la pared no devuelve una imagen nítida.
La refracción, los prismas y las lentes
Cuando, en su viaje, la luz cambia de medio como, por ejemplo, cuando pasa del aire al agua, se desvía. Este cambio de dirección es otra propiedad de la luz, que se llama refracción. Al pasar de un medio a otro distinto, la luz cambia de velocidad y eso hace que su trayectoria varíe.
La refracción y las lentes
Las lentes son cuerpos transparentes que, también, producen refracción, cuando son atravesadas por rayos de luz. La desviación que sufren los rayos es diferente, según el tipo de lente. Las lentes convergentes como las lupas, hacen que los rayos se junten. Las lentes divergentes hacen que los rayos se separen. Son muy útiles y tienen múltiples aplicaciones.
Los lentes permiten que muchas personas que tienen un problema de visión, puedan ver. Los telescopios, catalejos y prismáticos ayudan a ver objetos muy lejanos. Los proyectores de cine o de la PC permiten ver una imagen reflejada sobre una pantalla.
La refracción y el arcoíris
Cuando un rayo de luz blanca de refracta varias veces, por ejemplo, al atravesar un prisma, los rayos de luz de color se van separando hasta formar un arcoíris. Cada uno de los colores experimenta una desviación distinta con un índice de refracción diferente.
En ocasiones, cuando llueve, aparece el arcoíris en el cielo. Se trata de una banda luminosa de siete colores que aparecen al atravesar las gotas y descomponerse: rojo (menor desviación), anaranjado, amarillo, verde, celeste, azul y violeta (mayor desviación).
Características y propagación del sonido
Si sujetamos una cuerda bien tirante y la hacemos vibrar como la cuerda de una guitarra, oiremos que emite un sonido. Cualquier objeto produce sonido al vibrar. Una barra metálica, el parche tenso de un tambor o una tabla de madera tienen un sonido característico.
El sonido es una forma de energía y, al igual que la luz pueden producir cambios en algunos objetos. Por ejemplo, el ruido de una explosión hace vibrar los objetos y puede romper cristales. El oído humano reconoce miles de sonidos distintos que se diferencian por algunas características:
- Es fácil distinguir si se está golpeando un tambor o el tablero de una mesa, ya que suenan de una forma diferente. Decimos que tienen diferente timbre.
- Además, podemos saber si se está golpeando suavemente, de modo que el sonido sea débil o con fuerza. Es decir, apreciaremos la intensidad del sonido.
- Igualmente, sabremos si se trata de un tambor grande o pequeño, ya que el grande produce un sonido más grave y profundo, mientras que, el pequeño, origina un sonido más agudo. Tienen diferente tono.
El sonido, al igual que la luz, se propaga hasta que, en su trayectoria, se encuentra con un cuerpo. Entre sus características, se propaga en línea recta, viaja en todas direcciones, y es muchísimo más lento que la luz. En el aire viaja a unos 340 metros por segundo.
El eco
El sonido puede rebotar contra un obstáculo. Cuando esto sucede, se refleja y vuelve hacia nosotros. Si el obstáculo está lo suficientemente lejos, a más de unos 17 metros de distancia, el sonido reflejado se diferencia bien del que hemos producido. Este fenómeno es el eco. Si el obstáculo está cerca, ambos sonidos se mezclan. Este fenómeno se llama reverberación.
La ecolocación de los animales
Los murciélagos pueden volar en la más absoluta oscuridad, sin tropezar con obstáculos. Esto se debe a que emiten unos sonidos que no podemos oír, los ultrasonidos, cuyo eco les permite detectar lo que hay a su alrededor.
Muchos animales marinos como los delfines, las ballenas o las orcas también utilizan este sistema para no chocarse, para comunicarse y para localizar sus presas. Esta habilidad se llama ecolocación. Los científicos han podido grabar estos ultrasonidos, que suenan como unas castañuelas golpeadas rápidamente.
