3.1 ¿Qué es la luz?
¿Qué es la luz?
La óptica es la rama de la física que estudia la luz, sus propiedades, comportamiento, interacción y sus efectos sobre la materia. Sin embargo, la luz es el estudio de muchas otras disciplinas como la química, la relatividad general o la física cuántica, entre otras.
Historia de la luz
Características de la luz
La luz es una emisión ondulatoria y corpuscular de fotones, es decir, al mismo tiempo se comporta como si estuviera hecha de ondas y de materia.
Se desplaza siempre en línea recta, a una velocidad definida y constante. La frecuencia de las ondas lumínicas determina el nivel de energía de la luz, y es lo que diferencia a la luz visible de otras formas de radiación.
Aunque la luz en general (tanto del Sol como la de una lámpara), se vea blanca, contiene ondas con longitudes de onda que corresponden a cada color del espectro visible.
Propagación de la luz
La geometría ha sido una herramienta importante a la hora de estudiar la propagación de la luz o de diseñar artefactos para obtener determinados efectos, por ejemplo, el telescopio y el microscopio.
El fenómeno de las sombras también tiene que ver con la propagación de la luz: al impactar contra un objeto opaco, la luz proyecta su silueta sobre el fondo, delineando la porción bloqueada por el objeto. Existen dos grados de sombra: una más luminosa, llamada penumbra; y otra más oscura, llamada umbra.
La luz se propaga en línea recta y a una velocidad de 299.792.4458 metros por segundo en el vacío. Si le toca atravesar medios densos o complejos, se mueve a velocidades menores.
Fenómenos de la luz
Los fenómenos de la luz son alteraciones que experimenta al someterse a determinados medios o determinadas condiciones físicas. Muchos de ellos son visibles a diario, incluso si no sabemos bien cómo operan.
La reflexión. Al impactar sobre determinadas superficies, la luz es capaz de “rebotar”, es decir, de cambiar su trayectoria describiendo ángulos determinados y predecibles. Por ejemplo, si el objeto sobre el que impacta con cierto ángulo es liso y posee propiedades reflectivas (como puede ser la superficie de un espejo), la luz se reflejará formando un ángulo igual al incidente, pero en dirección contraria. Es así como funcionan los espejos.
La refracción. cuando la luz pasa de un medio transparente a otro, con diferentes densidades se da un fenómeno conocido como «refracción». El ejemplo clásico lo constituye el paso de la luz entre el aire (menos denso) y el agua (más densa), cosa que puede evidenciarse al introducir un cubierto en un vaso con agua y notar cómo la imagen del cubierto parece interrumpirse y duplicarse, como si hubiera un “error” en la imagen. Esto se debe a que el agua cambia la dirección de propagación al pasar de un medio al otro.
Fenómenos de la luz
Los fenómenos de la luz son alteraciones que experimenta al someterse a determinados medios o determinadas condiciones físicas. Muchos de ellos son visibles a diario, incluso si no sabemos bien cómo operan.
Arcoíris
Un arcoíris se produce por la refracción de la luz cuando esta atraviesa pequeñas gotas de agua suspendidas en la atmósfera. La luz, al entrar en esta zona, se descompone y genera el efecto colorido.
Halos de luz solar
Se trata de un fenómeno semejante al arcoíris y que se da en algunos puntos del globo terráqueo o en condiciones atmosféricas muy específicas. Este se produce cuando se acumulan en la troposfera partículas de hielo, las cuales refractan la luz y la descomponen, lo que permite distinguir un aro de colores alrededor de la fuente luminosa.
Luz refractada en un diamante
Se trata de un fenómeno semejante al arcoíris y que se da en algunos puntos del globo terráqueo o en condiciones atmosféricas muy específicas. Este se produce cuando se acumulan en la troposfera partículas de hielo, las cuales refractan la luz y la descomponen, lo que permite distinguir un aro de colores alrededor de la fuente luminosa.
Lentes y lupas
Tanto las lupas como los lentes que usamos se basan en los principios de refracción de la luz, pues deben captar la luz y deformar la imagen para que esta sea interpretada por el ojo.
Rayos de luz solar en
el mar
Podemos ver la luz solar cambiar de ángulo y velocidad, y se dispersa cuando ingresa al mar atravesando la superficie.
Luz a través de un vitral
La refracción de la luz también se produce a través de los vidrios o cristales, los cuales tamizan la luz y la difuminan en el ambiente.
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