LA LUZ

Se denomina luz a aquella parte de la radiación

electromagnética que el ojo humano puede percibir y

en términos de física, el término luz se emplea para

incluir a todo el campo de radiación conocido como

espectro electromagnético; en otras palabras, la luz es

una forma de energía que nos permite ver los objetos

y apreciar sus características (forma, tamaño, color,

etc.)

FUENTES LUMINOSAS

A los cuerpos que emiten luz se les denomina fuentes luminosas,

y a partir de ellos, la luz se propaga hasta los cuerpos no

luminosos.

Estas fuentes pueden ser naturales (sol, estrellas, fuego de los

volcanes…) o artificiales (bombillas, fuego provocado…) que

necesitan de la intervención humana.

Las ondas que producen luz…

Newton y la naturaleza de la luz: pequeñas partículas que salían

de los focos luminosos y se reflejaban en la superficie de los objetos

para llegar a nuestros ojos dando lugar a la visión.

Esas “partículas” son los fotones. Paro no son ni como los átomos

ni como las moléculas pues carecen propiamente de masa.

La luz se propaga como una onda electromagnética y se puede

propagar en el vacío, lo que no hace el sonido.

El ser humano sólo puede ver algunas de estas ondas, las que

forman el espectro luminoso visible.

EL “ESPECTRO” DE LAS RADIACIONES

LOS FOCOS LUMINOSOS Hay varias formas de producir luz y la mayoría tienen en común

la existencia de materia a elevada temperatura. Por ejemplo, la

temperatura de una llama de gas alcanza los 1900 °C, el filamento

de una lámpara, los 2450 °C y la capa exterior del Sol, la fotosfera,

supera los 6000 °C.

Los electrones de los cuerpos que están a temperaturas tan elevadas

emiten fotones que se propagan como una onda en todas las

direcciones.

LOS CUERPOS NO LUMINOSOS

Cuando la luz viaja de los cuerpos luminosos a los no luminosos

estos adquieren diferentes comportamientos:

Los cuerpos transparentes (vidrio, aire

limpio…) permiten el paso de los rayos de

luz y se puede ver a través de ellos con

nitidez.

Los cuerpos translúcidos (ciertos

vidrios, plásticos…) dejan pasar

sólo algunos rayos y los objetos se

ven borrosos.

Los cuerpos opacos (madera, rocas…) no

dejan pasar los rayos de luz y no se puede

ver a través de ellos. Detrás de los cuerpos

opacos se crea una zona oscura llamada

sombra.

PROPAGACIÓN DE LA LUZ

Se llama propagación al conjunto de

fenómenos físicos que conducen a las

ondas del transmisor al receptor.

La luz se propaga en forma de ondas

e ilumina los cuerpos que encuentra

su paso. La propagación de la luz

tiene las siguientes características:

o La luz se propaga en todas las

direcciones y en línea recta, por esta razón se forman las

sombras.

o La velocidad de propagación de la luz depende de la densidad

del medio que atraviese, por ejemplo la luz se propaga más

rápido en el aire que en el agua. La luz se propaga en el vacío

(ausencia de materia) a una velocidad de 300.000 Km/s,

valor que se toma como referencia.

o La velocidad de la luz al propagarse a través de la materia es

menor que a través del vacío y depende de las propiedades del

medio y de la energía de la luz. La relación entre la velocidad

de la luz en el vacío

y en un medio se

denomina índice de

refracción del

medio: .

Cuando la luz emitida desde una fuente luminosa choca con un

cuerpo, los rayos pueden ser reflejados, absorbidos o refractados,

aunque, en realidad ocurren estos tres fenómenos a la vez en

mayor o menor medida.

LA REFLEXIÓN DE LA LUZ Cuando la luz choca con un cuerpo una parte de los rayos rebota

o se refleja, dependiendo de la textura o color del cuerpo se reflejará

más o menos.

Textura: las superficies lisas (baldosa, cristal…)

reflejan los rayos en una sola dirección. Si la

superficie está totalmente pulida (espejo) la mayoría

de los rayos se reflejan y podemos ver la imagen

reflejada.

Color: Los cuerpos claros (nieve…) reflejan la mayor

parte de la luz que reciben, sin embargo los cuerpos

oscuros (carbón…) reflejan menos cantidad de luz.

EL ESPECTRO DE LA LUZ

Los focos luminosos emiten generalmente ondas de diferentes

frecuencias. Al

conjunto de todas ellas

se le llama espectro

luminoso.

La luz que procede del

Sol y que llamamos

"blanca" posee un

espectro muy amplio del

que solo podemos

percibir, tras haberla

descompuesto con un

prisma, las frecuencias

comprendidas entre el

rojo y el violeta.

El arco iris: ejemplo

natural de

descomposición de la

luz blanca.

En el arco iris la luz solar se descompone al atravesar las

pequeñas gotas de agua mostrando el espectro de la luz

blanca.

Einstein demostró en 1905 que cada frecuencia de luz se

corresponde con un fotón de diferente energía, siendo ésta

proporcional a la frecuencia.

La luz invisible de menor frecuencia que el rojo se llama

infrarroja, mientras que la de frecuencia superior al violeta se

denomina ultravioleta.

La elevada energía de los fotones ultravioletas produce daños

en la piel y en los ojos, razón por la que es necesario protegerse

al tomar el sol.

La luz blanca es una mezcla de fotones de diferentes

frecuencias que puede descomponerse con un prisma.

LA ABSORCIÓN DE LA LUZ Cuando la luz choca con un cuerpo, parte de los rayos son

absorbidos por él, esta energía lumínica es transformada en energía

térmica y la temperatura del cuerpo aumenta.

Los cuerpos transparentes absorben una cantidad muy pequeña de

luz, los opacos en cambio absorben la mayor parte y especialmente

si son oscuros. En definitiva, los cuerpos oscuros se calientan más

que los claros (casas, ropa de invierno…).

LA REFRACCIÓN DE LA LUZ Cuando la luz pasa de un medio transparente a otro (del aire al

agua) cambia la velocidad y dirección a la que se propaga. A este

fenómeno se le llama refracción.

Las lentes son cuerpos transparentes que refractan los rayos de la

luz, con lentes se construyen lupas, gafas, prismáticos o

telescopios.

Según la forma de la lente podemos diferenciar dos tipos:

Lentes convergentes: más anchas en el centro,

concentran la luz y los objetos se ven de mayor tamaño

del real.

Lentes divergentes: más anchas en los bordes, dispersan

la luz y los objetos se ven de menor tamaño del real.

LEY DE SNELL

La refracción es el cambio de dirección que experimenta una onda al

pasar de un medio material a otro. Sólo se produce si la onda incide

oblicuamente sobre la superficie de separación de los dos medios y

si estos tienen índices de refracción distintos. La refracción se

origina en el cambio de velocidad de propagación de la onda, cuando

pasa de un medio a otro.

LOS ESPEJOS Los espejos están construidos con vidrio plano recubierto con

aluminio por una de sus caras.

El aluminio refleja la mayor parte

de la luz que recibe y produce una

reflexión especular.

Al situarnos frente a un espejo, la

luz nos llega reflejada desde él

creando la ilusión de que estamos

dentro del espejo.

Si el espejo no está perfectamente

plano, la imagen aparecerá

deformada.

Todos nuestros sentidos tienen células nerviosas especializadas que

se excitan al recibir energía luminosa, química, mecánica o

térmica. Nuestro sistema nervioso transforma esa energía en

información útil.

El ojo y el oído son dos ejemplos típicos de órganos especializados en

captar distintos tipos de energía.

La luz procedente de un foco, como el Sol o una lámpara eléctrica,

se refleja en la superficie de los objetos dispersándose en todas

direcciones.

Al mirar algo, la luz procedente de ese objeto entra por la pupila y

se enfoca sobre la retina gracias al cristalino que actúa como una

lente. En la retina existen células nerviosas especializadas que

procesan y envían impulsos nerviosos al cerebro.