Naturaleza de la Luz: Teorías, Espectro y Fenómenos
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Naturaleza de la Luz
Teoría Corpuscular de la Luz
La luz está formada por unas minúsculas partículas, a las que se denominan corpúsculos, que son lanzados a gran velocidad por los cuerpos emisores de luz. Estos corpúsculos son diferentes para cada color y se mueven con un Movimiento Rectilíneo Uniforme (MRU). Al estimular el sentido de la vista, nos permiten ver a dichos cuerpos.
Teoría Ondulatoria de la Luz
La luz está formada por pequeñas ondas longitudinales semejantes a las ondas sonoras. Para su propagación, utiliza como soporte un medio elástico, denominado éter lumínico.
Naturaleza Electromagnética de la Luz
La luz se comporta como una onda electromagnética. Las ondas electromagnéticas son ondas transversales compuestas de un campo eléctrico y de un campo magnético, ambos perpendiculares entre sí y a su vez perpendiculares a la dirección de propagación.
Ey(x,t)= E0 . sen(wt-Kx) y Bz(x,t)= B0 Sen(wt –Kx)
Espectro Electromagnético
Llamamos espectro electromagnético al conjunto ordenado de las diferentes longitudes de onda o frecuencias en que puede descomponerse la radiación electromagnética. Sus límites se extienden desde las ondas de radio a los rayos gamma, siendo la radiación visible una mínima zona de dicho espectro.
Las zonas del espectro electromagnético siguen el siguiente orden:
- Ondas de radio
- Microondas
- Radiación infrarroja
- Radiación visible
- Radiación ultravioleta
- Radiación X
- Radiación gamma
Fenómenos Ópticos
Ángulo Límite
Es el valor máximo del ángulo que puede tomar el rayo incidente para que el rayo refractado salga rasante a la superficie de separación de ambos medios, es decir, que el ángulo refractado forme 90º con la normal. A este ángulo se le denomina ángulo límite.
Si un ángulo incide con un ángulo mayor al límite, se producirá una reflexión interna total.
Dispersión de la Luz
La velocidad de la luz en el vacío es la misma para todas las longitudes de onda, por lo que el índice de refracción de una sustancia irá en función de la longitud de onda de esta. En el rango de luz visible, el índice de refracción de la mayoría de materiales disminuye ligeramente a medida que aumenta la longitud de onda de la luz que los está atravesando. Por tanto, de ahí concluimos que las radiaciones de menor longitud de onda son las que más se desvían, es decir, se dispersan, ya que a menor longitud de onda, mayor índice de refracción.
Dispersión de la Luz Blanca en un Prisma
Si un haz de luz compuesta por varias longitudes de onda incide sobre un material refractante, cada una de estas se desviará con un ángulo diferente. A esto se le conoce como dispersión de la luz.
Supongamos que un haz de luz blanca incide sobre la cara de un prisma. Como el índice de refracción disminuye con la longitud de onda, las longitudes de onda más largas se desviarán menos, por eso el rojo va por encima.
La formación del arcoíris es el ejemplo más familiar de la dispersión. Se forma al refractarse la luz solar en las gotas de lluvia. Al llegar un rayo de sol, primero se refracta y se descompone en los colores, estos colores dentro de la gota se reflejan y al salir de la gota se refractan.