Fundamentos de la Luz y el Sonido: Propagación, Reflexión y Espectro Visible

¿Qué es una onda?

Una onda es una forma de propagación de energía de un punto a otro del espacio, que no va acompañada de un desplazamiento de materia.

• Frecuencia: Número de oscilaciones de la partícula por segundo. Su unidad es el hercio (Hz).
• Longitud de onda: Distancia que existe entre dos crestas. Su unidad en el SI es el metro (m).

La luz y el sonido como ondas

No todas las ondas se propagan de la misma manera ni a la misma velocidad. Entre las ondas sonoras y las luminosas existe una diferencia fundamental: las sonoras precisan de un medio material para propagarse; por el contrario, las ondas luminosas también pueden hacerlo en el vacío.

Clasificación de fuentes luminosas

• Naturales: Como el Sol y las demás estrellas.
• Artificiales: Como las bombillas, las velas encendidas o las linternas.

Interacción de la luz con los objetos

• Transparentes: Dejan pasar la luz y se pueden ver los objetos a su través con nitidez, ya que no absorben parte de la luz que les llega.
• Traslúcidos: Dejan pasar una parte de la luz que reciben, pero no permiten ver con total claridad, ya que dispersan parte de la luz que les llega.
• Opacos: Son los objetos que no dejan pasar la luz y, por tanto, no puede verse a través de ellos, ya que reflejan toda la luz que reciben.

Velocidad de propagación de la luz

La velocidad de la luz depende del medio en el que se propague. En el vacío y en el aire, la velocidad de la luz es similar y alcanza unos 300.000 km/s. Debido a esta gran velocidad de propagación, al encender un foco luminoso nos parece percibir instantáneamente la luz que emite.

Fenómenos ópticos y lentes

La reflexión: Es el cambio de dirección que experimenta un rayo luminoso al chocar contra la superficie de un cuerpo.

• Lentes convergentes: Tienen mayor grosor en el centro que en los extremos. Hacen que los rayos de luz se concentren en un punto, que se llama foco.
• Lentes divergentes: Son más gruesas en los extremos que en el centro. Hacen que los rayos de luz se separen.

Isaac Newton y la descomposición de la luz

Isaac Newton hizo pasar por una lente convergente el conjunto de los diferentes rayos de colores que se habían producido, comprobando que todos ellos se reunían y formaban de nuevo la luz blanca. Con estos experimentos, Newton demostró que la luz blanca, como la del Sol, está compuesta por distintos tipos de ondas luminosas, y que el prisma dispersa o separa los colores simples que la componen.

Cuando la luz blanca se descompone, se forman unos colores que configuran el espectro visible: violeta, añil, azul, verde, amarillo, naranja y rojo. El color de los cuerpos se debe a la forma en que estos reflejan y absorben la luz blanca.