Luz visible: propiedades, fenómenos ópticos, lentes y color

Luz visible

Se denomina luz visible a la radiación electromagnética que podemos captar con nuestros ojos.

Características de la onda electromagnética

• Una onda electromagnética se caracteriza por su frecuencia y su energía.
• La luz visible se propaga a aproximadamente 300.000 km/s.
• Cuanta más frecuencia, mayor energía.
• La luz se propaga en línea recta y, cuando un objeto se interpone en su trayectoria, puede producir sombras y penumbra.

Sombras y penumbra

Cuando un objeto se interpone entre la fuente de luz y una superficie, se pueden generar:

• Sombra: es la zona de oscuridad donde los rayos de luz no pueden atravesar el objeto.
• Penumbra: es la zona parcialmente iluminada o menos iluminada, donde la luz incide solo en parte.

Eclipses

Los eclipses son fenómenos relacionados con la formación de sombra y penumbra. Existen varios tipos:

• Eclipse de Sol: la Luna se interpone entre la Tierra y el Sol.
• Eclipse de Luna: la Tierra se interpone entre la Luna y el Sol.
• Eclipse anular: la sombra no se proyecta totalmente sobre la Tierra, pero sí aparece la penumbra.

Reflexión de la luz

La reflexión de la luz es el cambio de dirección que experimenta un rayo luminoso al chocar contra una superficie.

Leyes de la reflexión

• El rayo incidente, el rayo reflejado y la normal se encuentran en un mismo plano.
• El ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión.

Tipos de reflexión

• Especular: cuando la reflexión se produce sobre superficies lisas (por ejemplo, un espejo).
• Difusa: cuando la reflexión ocurre en superficies rugosas y la luz se dispersa en distintas direcciones.

Espejos

• En los espejos planos la imagen es virtual.
• En los espejos curvos la imagen puede ser cóncava o convexa, con propiedades distintas según la curvatura.

Refracción de la luz

La refracción es el fenómeno que ocurre cuando la luz pasa de un medio a otro, cambiando su velocidad y, como consecuencia, desviando su trayectoria.

Leyes y conceptos

• El rayo refractado, el rayo incidente y la normal se encuentran en un mismo plano.
• Índice de refracción: n = c / v, donde c es la velocidad de la luz en el vacío y v la velocidad en el medio.
• La luz blanca se descompone en los colores del arcoíris al refractarse en prismas u otras interfaces dispersivas.

Lentes

Las lentes se emplean para corregir o cambiar la visión y para enfocar la luz.

Tipos de lentes

• Convergentes (biconvexas): son más gruesas por el centro y hacen converger los rayos de luz.
• Divergentes (biconcavas): son más gruesas por los extremos y hacen divergir los rayos de luz.

Materiales según su transparencia

• Transparentes: permiten pasar la luz de manera que se vea nítido.
• Translúcidos: absorben o dispersan parcialmente la luz; por eso no se ve totalmente nítido.
• Opacos: absorben totalmente la luz y no se pueden ver imágenes a través de ellos.

Colores y pigmentos

• Colores primarios (luz): rojo, verde y azul (RGB).
• Pigmentos primarios: cian, magenta y amarillo (CMY).

Formación del color

• Color por transmisión: es el color que transmite un material transparente y que da color al material cuando la luz lo atraviesa.
• Color por reflexión: es la composición resultante de los colores que son reflejados por una superficie.

El ojo humano

El ojo humano es un instrumento óptico; gracias a él podemos percibir todos los fenómenos de la luz. Entre sus partes principales se encuentran:

• Córnea
• Cristalino
• Retina
• Nervio óptico

Nota: Este texto reúne las definiciones y los conceptos básicos sobre la luz visible, sus fenómenos (reflexión, refracción), los tipos de lentes, materiales según su transparencia y la percepción visual humana.