Fundamentos de la Luz: Origen, Propiedades y Fenómenos Ópticos
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La Luz y su Importancia Vital
La luz es muy importante en la naturaleza, pues es usada por las plantas y los seres vivos en general para fabricar sus nutrientes. Además, las plantas sirven de alimento a otros seres vivos, formándose de este modo cadenas alimentarias que permiten la existencia de vida en la Tierra.
Fuentes Luminosas
Se denomina luz visible a todo aquello que es capaz de estimular los ojos, es decir, a todo aquello que podemos ver. La luz que llega a nuestros ojos proviene de una fuente que la produce (el Sol) o de otra que la refleja (la Luna). Un objeto que produce luz propia se denomina fuente primaria, mientras que el cuerpo que la refleja se llama fuente secundaria. Una fuente luminosa puede ser natural (como el Sol) o artificial (como una bombilla).
Origen de la Luz: Emisión Cuántica
La luz se fabrica en el interior de los átomos a través de un proceso llamado emisión cuántica de la luz, que se resume en los siguientes pasos:
- Los electrones se ubican en diferentes niveles de energía llamados órbitas.
- En el núcleo del átomo están los neutrones y protones.
- Cada órbita acepta un número máximo de electrones para mantenerse estable.
- Cuando un electrón llega a una órbita que ya está llena, esta se hace inestable y tiende a perder un electrón.
- Cuando el electrón se mueve hacia una órbita de menor energía, libera una partícula de luz llamada fotón. Con ello culmina el proceso de emisión de luz.
Teorías sobre el Comportamiento de la Luz
A lo largo de los años, las principales teorías que explican el comportamiento de la luz se deben a Newton (Teoría Corpuscular) y Huygens (Teoría Ondulatoria).
Teoría Corpuscular (Newton)
A principios del siglo XVIII, Isaac Newton planteó que la luz está compuesta por partículas que son emitidas por los cuerpos luminosos y que estimulan nuestros ojos, produciendo la visión.
Teoría Ondulatoria (Huygens)
En la misma época, Christiaan Huygens planteó que la luz es una onda que necesita un medio material para propagarse, al que denominó éter.
Fenómenos Ópticos
Difracción
La difracción es la dispersión de los rayos luminosos que ocurre cuando pasan por el borde de un obstáculo.
Efecto Fotoeléctrico
El efecto fotoeléctrico es un fenómeno producido por la acción de la luz sobre la superficie de ciertos metales, en los que se liberan electrones.
Espectro Electromagnético
El espectro electromagnético es una banda de ondas electromagnéticas ordenadas según su frecuencia y longitud de onda. Las ondas electromagnéticas que se conocen hasta ahora son: las ondas de radio y televisión, los microondas, la radiación infrarroja, la luz visible, la radiación ultravioleta, los rayos X y los rayos gamma.
La Luz Blanca y sus Colores
La luz blanca está compuesta por 7 colores que podemos percibir con nuestro sentido de la visión. Estos colores son: rojo, anaranjado, amarillo, verde, azul, índigo y violeta.
Fotones: Partículas de Luz
Los fotones no tienen masa y se desplazan a una gran velocidad (300.000 km/s), conocida como la velocidad de la luz.