Luz En física

La luz es una manifestación de la energía que se produce por el movimiento acelerado de los electrones y por ello es un fenómeno electromagnético.

1- NATURALEZA DE LA LUZ

La luz es un onda transversal, ya que las oscilaciones eléctricas y magnéticas de la onda vibran en dirección perpendicular a la dirección de propagación de la perturbación y, al no ser una onda mecánica puede propagarse en el vacio a una gran rapidez. Se propaga en línea recta en todas las direcciones formando rayos luminosos.

A lo largo de los siglos,, los científicos han propuesto diferentes modelos para explicar la naturaleza de la luz. Entre ellos se destacan los modelos griego, corpuscular, ondulatorio y electromagnético.

a- MODELO GRIEGO. Las primeras ideas son de Leucipo (450 a.C), quien consideraba que los cuerpos eran fuentes que emitían imágenes que eran captadas por los ojos.

Trece siglos después, el árabe Ajasen Basora afirmó que la luz era un rayo que provenía del sol, rebotaba en los objetos y de estos al ojo. En general, en la antigüedad se pensaba que la luz provenía de los objetos y que era algo así como un “espectro” de los mismos, extraordinariamente sutil, que al llegar al ojo del observador le permitía verlo.

b- MODELO CORPUSCULAR. Conocida también como teoría de la emisión. Es el primer modelo que ha tenido éxito en explicar la naturaleza y el comportamiento de la luz. En gran parte, se debe al Físico ingles Isaac Newton, ya que en esa misma época, el modelo ondulatorio trataba de explicar el mismo fenómeno.

El modelo corpuscular afirma que el comportamiento de la luz en la reflexión y en la refracción consiste en una corriente de partículas que emergen no del ojo sino de la fuente luminosa y se dirigen al objeto con gran velocidad describiendo trayectorias rectilíneas. Así, la luz podría considerarse como una multitud de pequeños e inimaginables corpúsculos que se mueven a una gran velocidad.

c- MODELO ONDULATORIO. Christian Huygens concebía la luz como un conjunto de ondas que se propagaban a través a través de algún medio material. En 1660, Huygens demostró que las leyes de la óptica podrían explicarse basándose en la suposición de que la luz tiene naturaleza ondulatoria. A comienzos del siglo XIX, los trabajos del científico ingles Thomas Young y del físico francés Augustin Jean Fresnel sobre interferencia y difracción de la luz, retomaron nuevamente el debate sobre la naturaleza de la luz, pues estos fenómenos son propios de una onda.

d- MODELO ELECTROMAGNÉTICO. A finales del siglo XIX, los trabajos del físico ingles Michael Faraday, del físico escoces James Maxwell y del físico alemán Heinrich Hertz, definieron una onda electromagnética como una combinación de campos eléctricos que se pueden propagar en el vacio a una gran velocidad.

Como onda electromagnética, la luz hace parte del espectro electromagnético, al igual que las ondas de radio y televisión, los microondas, las radiaciones infrarrojas y ultravioletas, los rayos X, los rayos gamma y los rayos cósmicos. A cada una de las ondas del espectro electromagnético le corresponde una frecuencia determinada y, en consecuencia, una longitud de onda. La luz visible, como onda electromagnética, se divide en colores que van del rojo al violeta. Cada haz de luz de un determinado color se denomina monocromático y corresponde a una determinada frecuencia y longitud de onda.

Importante saber… En el siglo XX, la física moderna retorna al modelo corpuscular, con la explicación del fenómeno fotoelécttico propuesta por el físico alemán Albert Einstein en 1905. Se consolida la teoría que sostiene que la energía de luz esta concentrada en paquetes energéticos llamados fotones.

2- Velocidad de la luz

La luz se propaga tan rápido que podría pensarse que lo hace instantáneamente. Fueron varios los científicos que se interesaron en determinar la velocidad de la luz. Algunos de ellos son:.

 Galileo Galilei. Este científico italiano diseñó un modelo para determinar la velocidad de la luz pero fracasó pues no logró calcular el tiempo que empleaba la luz en recorrer una distancia, frente a lo cual concluyó que la propagación de la luz, si no es instantánea es extremadamente rápida.

 James Bradley. Astrónomo ingles que calculó la velocidad de la luz partiendo de lo que se conoce como aberración estelar, fenómeno que consiste en el desplazamiento aparente de una estrella con respecto al observador. Este desfase es debido a la velocidad de la tierra en su movimiento alrededor del sol. La posición aparente de una estrella fija, varia en el transcurso del año. Bradley

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