Naturaleza de la luz

Naturaleza de la luz
OPTICA
Es la rama de la física que estudia la luz y los fenómenos que produce. La luz se propaga por
medio de ondas electromagnéticas en línea recta a una velocidad aproximada de 300 mil Km/s en
el vacio.
La naturaleza física de la luz ha sido uno de los grandes problemas de la ciencia. Desde la antigua
Grecia se consideraba la luz como algo de naturaleza corpuscular, eran corpúsculos que formaban
el rayo luminoso.
La luz es una forma de energía que emiten los cuerpos luminosos y que percibimos mediante el
sentido de la vista. La luz es una refracción que se propaga en formas de ondas, aunque también
se propaga en línea recta en forma de corpúsculos.
- La escuela atomista sostenía que la visión se produce porque los objetos emiten imágenes que
salen de ellos y van al alma de la persona que los ve a través de sus ojos.
- La escuela pitagórica decía que la visión se produce por un fuego invisible que sale de los ojos,
va hacia los objetos los toca y los explora.
- Euclides hacia el año 300 a.C. expone conceptos acerca del rayo luminoso, la trayectoria que
sigue la luz en su propagación o el fenómeno de la reflexión. Expone que el rayo luminoso es
rectilíneo y lo emite el ojo humano, y afirma correctamente que el ángulo de incidencia es igual al
de la reflexión.
Indicaba que la luz estaba formada por un chorro de partículas emitidas por una fuente luminosa:
Los demás cuerpos se veían debido a que reflejaban algunos de los corpúsculos que los
golpeaban y que al llegar estas partículas al ojo producían la sensación de ver.
- Herón de Alejandría en el siglo I, estudia los espejos y afirma que el rayo luminoso siempre sigue
el camino más corto
- Tolomeo en el siglo II , realiza medidas precisas sobre el ángulo de refracción para el agua y el
vidrio pero no descubre la ley de la refracción.
Newton en el siglo XVIII , suponía que la luz estaba formada por corpúsculos lanzados a gran
velocidad por los cuerpos emisores de luz. Escribió un tratado de Óptica en el que explicó multitud
de fenómenos que sufría la luz.
En 1678 Huygens defiende un modelo ondulatorio , la luz es una onda. Con este modelo se
explicaban fenómenos como la interferencia y difracción que el modelo corpuscular no era capaz
de explicar. Así la luz era una onda longitudinal, pero las ondas longitudinales necesitan un medio
para poder propagarse, y surgió el concepto de éter como el "medio" en el que estamos inmersos.
Esto trajó aún más problemas, y la naturaleza del eter fue un quebradero de cabeza de muchos
científicos.
La solución al problema la dió Maxwell en 1865, la luz es una onda electromagnética que se
propaga en el vacío. Quedaba ya por tanto resuelto el problema del éter con la aparición de estas
nuevas ondas.
Maxwell se basó en los estudios de Faraday del electromagnetismo, y concluyó que las ondas
luminosas son de naturaleza electromagnética. Una ONDA ELECTROMAGNÉTICA se produce por
la variación en algún lugar del espacio de las propiedades eléctricas y magnéticas de la materia.
No necesita ningún medio para propagarse, son ondas transversales.
Una carga eléctrica oscilando con una determinada frecuencia, produce ondas electromagnéticas
de la misma frecuencia. La velocidad con la que se propagan estas ondas en el vacío es:
c = 3 10 8 m/s
Luz Visible
La luz visible es una de las formas como se desplaza la energía. Las ondas de luz son el resultado
de vibraciones de campos eléctricos y magnéticos, y es por esto que son una forma de radiación
electromagnética (EM). La luz visible es tan sólo uno de los muchos tipos de radiación EM, y ocupa
un pequeño rango de la totalidad del espectro electromagnético . Sin embargo, podemos percibir la
luz directamente con nuestros ojos, y por la gran importancia que tiene para nosotros, elevamos la
importancia de esta pequeña ventana en el espectro de rayos EM.
Las ondas de luz tienen longitudes de onda entre 400 y 700 nanómetros (4 000 y 7 000 Å). A
medida que el arcoiris se llena de matices, nuestros ojos perciben diferentes longitudes de ondas
de luz. La luz roja tiene longitudes de onda relativamente largas, aproximadamente 700 nm (10 -9
metros) de largo. La luz azul y la luz morada tienen ondas cortas, aproximadamente 400 nm. Las
ondas más cortas vibran a mayores frecuencias, y tienen energías más elevadas. Las luz roja tiene
una frecuencia aproximada de 430 terahertz, mientras que la frecuencia de la luz azul es de
aproximadamente 750 terahertz. Los fotones rojos tienen aproximadamente 1.8 electrón-Volt(eV)
de energía, mientras que cada fotón azul transmite aproximadamente 3.1 eV.
Los vecinos de la luz visible en el espectro EM son la radiación infrarroja de un lado, y luz
ultravioleta del otro lado. La radiación infrarroja tiene longitudes de ondas más largas que la luz
roja, es por esto que oscila a una frecuencia menor y lleva consigo menor energía. La radiación
ultravioleta tiene longitudes de ondas más cortas que la luz azul o violeta, por lo que oscila más
rápidamente, y porta mayor cantidad de energía por protón que la luz visible.
La luz viaja a la increíble velocidad de 299 792 458 kilometros por segundo (aproximadamente 186
282.4 millas por segundo). A esta increíble velocidad, ¡la luz podría girar más de siete veces
alrededor de la Tierra en cada segundo!. La letra "c" minúscula se usa en las ecuaciones para
representar la velocidad de la luz, como es el caso de la famosa relación entre energía y materia
de Einstein: "E = mc2". Todas las formas de ondas electromagnéticas, incluyendo los rayos X y las
ondas de radio , y todas las demás frecuencias a lo largo del espectro EM, también viajan a la
velocidad de la luz. La luz viaja más rapidamente en el vacío, y se mueve más lentamente en
materiales como agua o vídrio.
Bibliografia:
 http://thales.cica.es/rd/Recursos/rd99/ed99-0504-01/nat-luz.html
 s.org/wiki/F%C3%ADsica/%C3%93ptica/Naturaleza_de_la_luz
 http://www.fisicanet.com.ar/fisica/ondas/ap08_luz.php
 http://www.sabelotodo.org/materia/naturalezaluz.html
 http://www.youtube.com/watch?v=0D-8CmvYi6s