Evolución Histórica de las Teorías de la Luz y su Medición

Teorías Fundamentales de la Luz

Teoría Corpuscular

La luz está compuesta por diminutas partículas materiales emitidas a gran velocidad en línea recta por cuerpos luminosos. La teoría de Newton se fundamenta en estos puntos:

• La propagación rectilínea.
• Reflexión.
• Refracción.

Teoría Ondulatoria

La teoría ondulatoria explica los fenómenos luminosos mediante una construcción geométrica llamada principio de Huygens. Según esta teoría, la luz se propaga con mayor velocidad en los medios menos densos.

Teoría Electromagnética

En 1864, Maxwell obtuvo una serie de ecuaciones fundamentales del electromagnetismo y predijo la existencia de ondas electromagnéticas. Maxwell supuso que la luz representaba una pequeña porción del espectro de ondas electromagnéticas.

Teoría de los Cuantos

Esta teoría, propuesta por Max Planck, establece que los intercambios de energía entre materia y luz solo son posibles por cantidades finitas o cuantos de luz, que posteriormente se denominan fotones.

Teoría Mecánica Ondulatoria

Esta teoría reúne la teoría electromagnética y la de los cuantos, heredadas de la teoría corpuscular y ondulatoria, con la que se evidencia la doble naturaleza de la luz.

Experimentos Clave sobre la Velocidad de la Luz

Experimento de Fizeau

Consistía en lanzar un rayo de luz a través de una rueda dentada perfectamente equilibrada y rotando a una velocidad constante, el cual, tras rebotar en un espejo situado a más de 8 km, volvía al punto de partida. Fizeau obtuvo un valor de 315 293 km/s.

Experimento de Foucault

En 1862, modificó el sistema de Fizeau empleando un espejo giratorio en lugar de una rueda dentada y obtuvo un valor mucho más preciso: 298 000 km/s. También obtuvo la velocidad de la luz sobre el agua, la cual es de 220 000 km/s.

Experimento de Michelson-Morley

Este experimento, realizado por Albert Abraham Michelson y Edward Morley, consistía en forzar la bifurcación del haz luminoso en dos caminos perpendiculares, uno de los cuales era paralelo al movimiento de la Tierra alrededor del Sol.

Experimentos Modernos (Medición de la Velocidad de la Luz)

• 1906: "Constantes eléctricas"
• 1923: "Ondas estacionarias en los hilos eléctricos"
• 1928: "Modulador celular de Kerr"
• 1950: "Resonador de microondas"

Aportaciones Fundamentales al Electromagnetismo

• Hans Christian Ørsted: Descubrió la relación entre la electricidad y el magnetismo (el movimiento de la aguja con un campo eléctrico).
• Michael Faraday: Descubrió el fenómeno llamado inducción electromagnética, el primer motor eléctrico, el primer transformador, el generador eléctrico y la dinamo.
• Nikola Tesla: Contribuciones significativas a la radio, telecomunicaciones inalámbricas, el motor eléctrico de corriente alterna, el control remoto y otros campos.
• André-Marie Ampère: Estableció su teoría electromagnética que describe cómo la dirección que toma la aguja de la brújula depende de la dirección de la corriente eléctrica.
• James Clerk Maxwell: Formuló la teoría clásica del electromagnetismo, unificando electricidad, magnetismo y luz.
• Heinrich Lenz: Aportó su ley para el campo magnético, que relaciona los cambios producidos en el campo magnético por un conductor con la propiedad de oponerse a dichos cambios (Ley de Lenz).