Rayos X y Gamma: Reflexión, Refracción y Dispersión de Luz

Rayos X: Son producidos por oscilaciones de los electrones próximos al núcleo. Su longitud de onda es del orden de 30 Å - 0,4 Å. Se utilizan en la industria y en medicina (radiografías y radioterapia). Son peligrosos para los tejidos debido a su poder energético.

Rayos gamma (γ): Son producidos por oscilaciones nucleares, en los fenómenos radiactivos y en reacciones nucleares. Tienen una longitud de onda del orden de 10^-5 Å. Tienen un gran poder de penetración, lo que hace que sean nocivos para los seres vivos.

REFLEXIÓN: Al llegar la onda incidente a la frontera con el medio 2, los puntos de la frontera generan una nueva onda que se propaga por el medio 1. La onda reflejada tiene igual υ, λ y velocidad de propagación que la onda incidente. El ángulo que forma la dirección con la normal a la frontera es igual al de la onda incidente.

Reflexión Nítida: Se da cuando la superficie es totalmente plana (pulimentada). Entonces, los rayos que llegan paralelos producirán ondas reflejadas también paralelas. (Ejemplo: espejo) Reflexión Difusa: Se da cuando la superficie es rugosa. Los rayos que llegan paralelos salen reflejados en todas direcciones. (Ejemplo: superficie blanca). Esta reflexión difusa es la que hace que podamos ver a los cuerpos desde cualquier lado.

REFRACCIÓN: Al llegar la onda incidente, los puntos de la frontera producen, además de la onda reflejada, otra onda que se propaga por el medio 2 (onda refractada o transmitida). La onda refractada tiene igual frecuencia que la onda incidente (igual color), pero se propaga a distinta velocidad. Para el caso de la luz, la velocidad en el vacío (o en el aire) es la mayor posible (c = 3 · 10⁸ m/s). En cualquier otro medio será menor. Por lo tanto, la λ será mayor.

Índice de refracción de un medio (n): Se define como el cociente entre la velocidad de la luz en el vacío y en dicho medio.

Ángulo de refracción: Ley de Snell: Los ángulos de la onda incidente y refractada están relacionados por la ley de Snell (LEY DE SNELL) n₁ sen α = n₂ sen α_Refr

DISPERSIÓN DE LA LUZ:

Esto trae como consecuencia que:

• Los diferentes colores (diferente υ) se propagan a velocidad diferente.
• La longitud de onda cambia.
• Cada color tiene su propio índice de refracción (n), por lo que los ángulos de refracción serán diferentes.

Es decir, los rayos de luz de distintos colores se separan (se dispersan) al pasar por el vidrio o por el agua. La luz roja (> λ) es la que menos se desvía. La luz azul-violeta es la que más se desvía.

¿Por qué el cielo es azul? La luz azul es la que sufre más dispersión al entrar en la atmósfera. Si no se dispersara nada, veríamos el cielo negro incluso de día. Pero, debido a la dispersión, cuando miramos a un punto del cielo, vemos la luz que nos llega de él; y nos llega luz azul, que es la que más se dispersa.

¿Por qué el Sol se ve rojizo al amanecer y al atardecer? Al amanecer y al atardecer, la cantidad de atmósfera que deben atravesar los rayos de luz es mayor. Se produce entonces una mayor dispersión. Se dispersan todos los colores menos el rojo, que es el que vemos.

El arco iris: Se produce mientras llueve o justo después de una lluvia, cuando hay gran cantidad de minúsculas gotas de agua suspendidas en la atmósfera. Cada gota de agua actúa como un prisma cuando incide la luz blanca del sol sobre ella, dispersándola y separando los rayos de diferentes colores.