La luz: propiedades, teorías y comportamiento
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La Luz: Un Viaje a Través de su Naturaleza
Teorías sobre la Naturaleza de la Luz
En 1704, Isaac Newton, en su obra Óptica, propuso la teoría corpuscular: la luz se compone de partículas diminutas que viajan en línea recta. Estas partículas, distintas para cada color, producen la sensación luminosa al chocar con nuestros ojos.
Teoría ondulatoria de Huygens (1690): Christiaan Huygens propuso que la luz es una perturbación ondulatoria que se propaga en un medio, similar a las ondas sonoras.
Teoría ondulatoria de Fresnel (siglo XIX): Augustin-Jean Fresnel, basándose en fenómenos como la interferencia, la polarización y la difracción, postuló que la luz se compone de ondas transversales.
Teoría electromagnética de Maxwell (1864): James Clerk Maxwell estableció que la luz es una onda electromagnética de alta frecuencia, comprobado experimentalmente por Heinrich Hertz en 1887. Esta teoría describe la luz como la propagación de campos eléctricos y magnéticos perpendiculares entre sí.
Naturaleza corpuscular según Einstein (1905): Basándose en el efecto fotoeléctrico (descubierto en 1887 por Heinrich Hertz) y la hipótesis cuántica de Planck, Albert Einstein propuso que la luz está formada por cuantos de energía, llamados fotones. La energía de un fotón (E) es proporcional a la frecuencia (f) de la luz: E = h*f, donde h es la constante de Planck (6.625*10^-34 J·s).
Naturaleza dual de la luz: La luz presenta una dualidad onda-partícula. Se propaga como onda electromagnética, pero interactúa con la materia como partícula. Este comportamiento dual también se observa en partículas como los electrones, propuesto por Louis de Broglie en 1924.
Propagación y Velocidad de la Luz
Propagación rectilínea: La luz se propaga en línea recta, lo que se evidencia al observar partículas de polvo iluminadas en un haz de luz. Un rayo luminoso es una línea perpendicular a la superficie de onda.
Velocidad de propagación: La velocidad de la luz en el vacío es constante (c = 3*10^8 m/s). En otros medios, la velocidad es menor. El índice de refracción (n) de un medio se define como n = c/v, donde v es la velocidad de la luz en ese medio.
Espejos Esféricos
Los espejos son superficies reflectantes. Los espejos esféricos se clasifican según la curvatura y la superficie reflectante (interna o externa). La reflexión puede considerarse un caso particular de refracción.