Descubriendo la Naturaleza de la Luz: Historia, Espectro y Propiedades

Línea de Tiempo: Evolución de las Teorías sobre la Naturaleza de la Luz

1. 1675 - Rømer: Calculó la velocidad de la luz utilizando los satélites de Júpiter.
2. 1690 - Huygens: Propuso que la luz experimentaba difracción e interferencias, demostrando su naturaleza ondulatoria.
3. 1704 - Newton: Postuló que la luz estaba formada por corpúsculos, pequeñas partículas con masa que viajan en línea recta.
4. 1801 - Young: Confirmó que la luz experimenta difracción e interferencias, reforzando la teoría ondulatoria.
5. 1850 - Fizeau: Desarrolló un sistema para medir la rapidez de la luz con mayor precisión.
6. 1873 - Maxwell: Estableció que la luz es una onda electromagnética que se propaga en el vacío, con componentes eléctricos y magnéticos.
7. 1913 - Bohr: Basándose en los estudios de Planck y Rutherford, propuso un nuevo modelo atómico que explicaba la interacción entre la luz y la materia.

El Espectro Electromagnético

El espectro electromagnético es la distribución energética del conjunto de las ondas electromagnéticas. Cuando se refiere a un objeto específico, se denomina espectro electromagnético (o simplemente espectro) a la radiación electromagnética que emite (espectro de emisión) o absorbe (espectro de absorción) dicha sustancia.

Propiedades Ondulatorias de la Luz

• Interferencia

  La interferencia ocurre cuando dos o más ondas de luz se superponen. Este fenómeno se observa en las manchas de aceite sobre el agua o en la superficie de los discos compactos. La luz blanca se difracta, produciendo una cancelación por interferencias, que varía según el ángulo de incidencia, mostrando los colores separados como en un arcoíris.

• Difracción

  La difracción se produce cuando la luz atraviesa un obstáculo puntiagudo o una abertura estrecha, causando que el rayo se curve ligeramente. Este fenómeno explica por qué vemos imágenes distorsionadas a través de un agujero muy pequeño y limita el aumento máximo en telescopios y microscopios.

• Polarización

  La polarización ocurre cuando la luz (u otras ondas similares) oscila en un plano definido. Este plano está determinado por un vector perpendicular a la dirección de propagación de la onda y otro paralelo a ella.

• Efecto Doppler

  El efecto Doppler describe el cambio en la frecuencia percibida de una onda (incluida la luz) cuando la fuente de la onda y el observador están en movimiento relativo. En el caso de la luz, si la fuente se acerca, la frecuencia aumenta (se desplaza hacia el azul), y si se aleja, la frecuencia disminuye (se desplaza hacia el rojo).

Naturaleza de la Imagen: Real y Virtual

• Imagen Virtual

  Debido a la naturaleza ondulatoria de la luz, la formación de imágenes es una consecuencia de la reflexión y/o refracción. Una imagen virtual se forma cuando los rayos de luz parecen provenir de un punto, pero en realidad no se cruzan allí. Un ejemplo clásico es la imagen que vemos en un espejo plano. Los rayos reflejados no atraviesan el espejo; la imagen se forma por la prolongación de estos rayos.

• Imagen Real

  Una imagen real se forma cuando los rayos de luz convergen y se cruzan en un punto. Las proyecciones de diapositivas o las imágenes formadas por un proyector son ejemplos de imágenes reales, ya que los rayos de luz se emiten y forman la imagen directamente sobre una superficie.