La luz… un poco de historia.

La luz… un poco de historia.
Las primeras teorías consideraban que la luz era algo que emanaba
del ojo. Platón proponía que nuestros ojos emitían pequeñas partículas
(“tentáculos” o “filamentos”) que al llegar a los objetos los hacían visibles.
Mientras que Aristóteles la consideraba como un fluido inmaterial que se
propagaba entre el ojo y el objeto observado.
La luz es esencial para la mayoría
de las formas vivientes.
Estás hipótesis no explicaban un gran número de fenómenos luminosos. Por lo cual, se dieron cuenta
de que la luz debía provenir de los objetos que se observan, lo que afecto a las teorías posteriores.
Evitando hacer hipótesis
especulativas y durante
mucho tiempo Newton no
se decidía en cuanto a la
naturaleza de la luz, ¿era
una corriente de partículas
o una onda que se
propagaba
en
cierto
medio?
En el siglo XVII Newton, que había
realizado observaciones acerca de la
naturaleza de la luz, propone que la misma
está compuesta de pequeños corpúsculos o
partículas que viajan en línea recta a partir de
una fuente como el Sol por ejemplo.
Newton consideraba a la luz como
pequeñas partículas que interactuaban
con el medio, chocando y desviándose.
Por ejemplo en un espejo:
Los rayos se reflejaban en los objetos
y llegaban a nuestros ojos. Si bien la teoría
corpuscular de Newton lograba explicar el fenómeno de la reflexión; para el de la
refracción, necesito proponer que la luz tenía mayor velocidad en el agua que en el aire.
La propagación de la luz pasa a ser
explicada mediante variables que viajan en
forma de onda.
Casi al mismo tiempo el holandés Christian Huygens lograba
explicar la reflexión y refracción suponiendo que la luz estaba
formada por ondas y no por partículas. Pero la dificultad de la teoría
ondulatoria de explicar la propagación rectilínea de la luz y la no
observación de fenómenos como la difracción, sumado al prestigio
de Newton hicieron que no fuera aceptada la teoría del eminente
científico.
Había comenzado allí la controversia acerca de la
naturaleza de la luz, una de las más interesantes de la historia de la
Ciencia.
A principios del siglo XIX Thomas Young realizo la primera demostración de la naturaleza ondulatoria
de la luz, tratando de poner fin a la discusión sobre si la luz era una onda o
Aunque quedaba un detalle aún
una partícula, comenzó a realizar experimentos para probar que efectivamente
por
explicar,
las
ondas
la luz podía difractarse e interferir como las demás ondas. La interferencia es
necesitaban de un medio para
un fenómeno que solo puede producirse con ondas, ya que no es posible que
propagarse. Se propuso entonces
al juntarse dos partículas se anulen.
En 1850 Jean Foucault midió por primera vez la velocidad de la luz en
el agua y encontró que la velocidad de la luz en la misma era menor que en el
aire; derribando la teoría corpuscular de Newton.
Maxwell encontró teóricamente
que la luz es una radiación
electromagnética que se propaga
en forma de ondas, a las que
1llamó: ondas electromagnéticas.
Estás ondas se propagaban en
el vacío con una velocidad de
300.000Km/s.
que la luz viajaba por el espacio
por
un
éter
luminífero
(posteriormente los experimentos
para
detectar
este
medio
fracasaron).
Muchos más aportes fueron realizados por otros científicos
durante el siglo XIX; los cuales llevaron a la aceptación y consolidación de
la teoría ondulatoria de la luz. Pero sin duda, los aportes más significativos
4º AÑO.
Prof.: Soledad Portillo.
fueron hechos por C. Maxwell y H. Hertz quienes demostraron que la luz es una forma de onda
electromagnética (formada por un campo eléctrico y magnético variable), que es capaz de propagarse por el
vacío y cumple con los fenómenos de reflexión, refracción, interferencia y otras propiedades ondulatorias.
Si bien la teoría ondulatoria era capaz de explicar casi todas las propiedades conocidas, no podía
explicar algunos experimentos que se comenzaron a realizar sobre finales del siglo XIX y principios del siglo
XX. El más destacado de ellos era el efecto fotoeléctrico.
Este efecto consiste en arrancar electrones de una placa metálica haciendo incidir luz sobre ella;
ciertas observaciones eran inexplicables considerando a la luz una onda electromagnética.
Fue Albert Einstein quien estableció la respuesta a este dilema, basándose en los resultados
experimentales y la teoría cuántica, explico que el efecto fotoeléctrico requería de la teoría corpuscular; según
Einstein, la luz tiene un comportamiento dual. Esto implica que puede comportarse como onda o partícula,
según el experimento que se lleve a cabo. Este concepto supone que la energía de la onda luminosa es
transportada en paquetes de energía llamados fotones, cuya energía depende de la frecuencia de la onda.
Los fotones, o paquetes de energía chocan contra la placa metálica cuando es iluminada en el efecto
fotoeléctrico (teoría corpuscular) y como resultado de esta interacción se logran desprender electrones. La
energía de los fotones depende de la frecuencia de la luz (teoría ondulatoria), que es una magnitud propia de
una onda.
1. Teniendo en cuenta la explicación de la visión a través
de filamentos emitidos por el ojo, ¿puede dar una
razón de por qué no vemos ningún objeto en una
habitación oscura?
Los granos de arena nos dan una
idea de lo que entendemos por partícula, el
movimiento del agua debido a las olas del
mar lo que entendemos por onda.
2. Construya una línea ubicando los científicos más influyentes en las teorías sobre la naturaleza
de la luz.
3. ¿Quién propuso que la naturaleza de la luz era corpuscular?¿quién propuso que era
ondulatoria?¿y quién propuso que era dual?
4. ¿Por qué decimos que la naturaleza de la luz es dual?
5. ¿Qué experimento no pudo demostrarse antes del siglo XIX, que no ocurría con la luz pero si
con otras ondas?¿Quién y cuándo demostró lo contrario?
6. ¿Cuándo y porqué se reconoció que la teoría ondulatoria era más satisfactoria que la
corpuscular?
7. ¿Qué fenómeno estaba estudiando Einstein para formular su teoría de los fotones?
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4º AÑO.
Prof.: Soledad Portillo.