Qué es la luz, cómo se propaga y qué tipos de luz tiene
Añadido: 31.10.2021 16:35.05
31 Octubre 2021
La mayor parte de la vida en la Tierra no podría existir sin ella, y de ella obtenemos el 95% de la información sobre el mundo que nos rodea, pero casi nadie sabe lo que es la luz. Este artículo pondrá remedio a eso, y explicará su naturaleza, cómo se propaga, y presentará todos los tipos no sólo de luz visible clásica, sino también de otros tipos de radiación electromagnética. Y no te preocupes, seremos breves. Vamos a volar a través de él casi a la velocidad de la luz.
¿Qué es la luz?
La naturaleza de la luz es muy compleja. Por eso no es de extrañar que los más grandes eruditos de su tiempo no se pusieran de acuerdo. René Descartes e Isaac Newton pensaban que era una corriente de partículas más pequeñas que los átomos. Robert Hooke y Christiaan Huygens lo vieron como una ola. Al final, ambos bandos tenían razón. La luz es ambas cosas a la vez.
A veces se comporta como un bloque de partículas diminutas que llamamos fotones. No tienen masa y son las únicas partículas del universo que pueden viajar a la mayor velocidad posible. La velocidad de la luz. Otras veces, es como una onda con su propia frecuencia y longitud de onda. Este fenómeno se conoce como dualismo lumínico.
Así pues, desde un punto de vista físico, la luz son ondas electromagnéticas transversales de una región de longitud de onda estrecha, que también se manifiestan como un flujo de fotones. Y como los fotones permiten la transmisión de fuerzas eléctricas y magnéticas, también podemos llamar a la luz radiación electromagnética.
¿Cómo se propaga la luz?
Sin embargo, la resolución definitiva de la cuestión de la propagación de la luz desde la perspectiva de la física clásica no llegó hasta el siglo XIX, cuando entró en vigor el llamado principio de Huygens. Según este principio, la luz se propaga por medio de frentes de onda. Cada lugar al que llega la onda se convierte en el centro de una onda esférica elemental. Y el frente de onda resultante es la envoltura de los frentes de onda elementales.
Fuentes de luz
La luz se difunde por las fuentes de luz. Se denomina así a todo cuerpo en el que se origina la luz y del que emana hacia el entorno. Los dividimos en naturales y artificiales.
Las fuentes naturales son, por ejemplo, el sol, las estrellas, la luna, el fuego, los rayos y la lava incandescente. Artificial, es decir, hecho por el hombre, incluye bombillas, lámparas fluorescentes, lámparas de descarga o diodos emisores de luz.
Entorno óptico
La propagación de la luz también se ve afectada por las propiedades del entorno óptico, es decir, el medio en el que se produce. Esto puede ser:
- Transparente
Un medio óptico transparente transmite la luz sin una atenuación significativa para que podamos ver a través de él. - Opaco
Un entorno opaco no transmite la luz; la absorbe o la refleja, por lo que no podemos verla. - Translúcido
Un entorno translúcido deja pasar la luz pero la dispersa en todas las direcciones, lo que hace que sólo veamos una parte.
¿Cuáles son los tipos de luz?
La luz no es sólo lo que vemos con nuestros ojos. ¿Qué formas puede adoptar? ¿Y para qué sirven? Vayamos paso a paso. Empezando por la longitud de onda más larga.
Ondas de radio y microondas
Las ondas electromagnéticas mayores de 1 mm se denominan ondas de radio y microondas. Los primeros transmiten, por ejemplo, señales de televisión, radio o wi-fi, mientras que los segundos se utilizan en hornos y radares. Las redes wi-fi y los hornos microondas tienen casi la misma frecuencia, por lo que a veces Internet puede ralentizarse mientras se calienta la comida.
Radiación infrarroja
La radiación infrarroja tiene ondas inferiores a 1 mm. Lo emiten todas las fuentes de calor. La gente también lo hace. Por eso, con una cámara de infrarrojos se pueden ver todos los seres vivos incluso en la más absoluta oscuridad. La luz infrarroja cercana en el rango de 700 a 1000 nm se utiliza ampliamente en la regeneración. Penetra más profundamente en el cuerpo y tiene un efecto curativo en los tejidos, favoreciendo así la salud muscular y los procesos de recuperación del organismo. Las saunas de infrarrojos contienen luz de infrarrojo medio y lejano.
Luz visible
Las longitudes de onda en el rango de 380-740 nm se denominan luz visible. Esta parte del espectro electromagnético produce una sensación visual cuando incide en los fotorreceptores del ojo humano. Son los llamados colores espectrales: rojo, naranja, amarillo, verde, cian, azul y violeta.
Del mismo color que el arco iris. E incluso en el mismo orden, porque la lluvia descompone la luz solar en colores individuales según las longitudes de onda. Pero también hay colores no espectrales (blanco, gris, negro, rosa, turquesa) que se crean mezclando los espectrales.
Radiación UV
No podemos volver a ver las ondas por debajo de los 380 nm. El color violeta transita suavemente hacia el ultravioleta, que significa "por encima del violeta". Esta luz ya puede ser peligrosa en mayor medida. Por eso nos aplicamos crema solar y protegemos nuestros ojos con gafas de sol con filtro UV. Curiosamente, las aves y los reptiles pueden ver esta luz, por lo que pueden leer fácilmente los mensajes escritos con tinta invisible. :-) Pero los demás necesitamos herramientas especiales para hacerlo.
Rayos X
Las ondas electromagnéticas por debajo de 10 nm se conocen como rayos X, que se utilizan para explorar el cuerpo humano en busca de posibles fracturas y roturas. La razón es sencilla: contiene mucha energía, lo que significa que puede atravesar cosas que la luz ordinaria no puede. Como los tejidos blandos. Golpea los huesos y rebota en ellos, por lo que podemos ver el detalle del esqueleto en las imágenes resultantes.
Rayos gamma
Las ondas inferiores a 10 pm se conocen como rayos gamma. Su frecuencia es sólo ligeramente inferior al diámetro de los átomos y se producen, por ejemplo, durante la desintegración radiactiva, cuando el núcleo de un átomo necesita deshacerse del exceso de energía. Los rayos gamma son extremadamente peligrosos y sólo una capa muy, muy gruesa de plomo proporcionará suficiente protección contra ellos. Esto incluye la radiación cósmica, que puede producirse durante una explosión nuclear, pero afortunadamente este peligro está pacificado por la atmósfera, por lo que no corremos peligro.
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A menudo damos por sentado que la luz es uno de los bienes más preciados del universo. Nos da la vida, la salud, la información, el entretenimiento, la felicidad y la oportunidad de experimentar la belleza del mundo que nos rodea. Descúbrelo por ti mismo. En su forma cristalina.
