La Llum: Naturalesa, Velocitat i Espectre Electromagnètic
Enviado por Chuletator online y clasificado en Física
Escrito el en 
catalán con un tamaño de 10,1 KB
La Llum
La naturalesa de la llum ha estat, al llarg de la història, un motiu d'interès i de progrés científic.
Newton, al segle xvii, va aconseguir descompondre la llum del Sol en els colors de l'“espectre” amb un prisma i tornar-la a compondre fent passar els raigs de colors per un prisma invertit. Ell creia que la llum estava formada per partícules molt petites, però el seu model no podia explicar correctament algunes propietats, que eren més pròpies de les ones.
Va ser Maxwell, al segle xix, qui va proposar l'existència de les ones electromagnètiques i va dir que la llum n'era una.
A començaments del segle xx, Einstein va proposar que la llum transportava l'energia en forma de paquets anomenats fotons i que l'energia dels fotons depenia del color de la llum.
La Velocitat de la Llum
Després de molts experiments en què infructuosament es va intentar demostrar l'existència d'un medi material, anomenat èter, que hauria d'ocupar-ho tot, fins i tot el buit, i en el qual es mogués la llum, l'any 1905 Albert Einstein va desenvolupar la teoria de la relativitat especial. En aquesta teoria, Einstein eleva a principi la constància de la velocitat de la llum, que és la velocitat màxima a la qual es pot arribar. La velocitat de la llum és independent d'un possible moviment de l'observador.
Es va haver d'acceptar, a més, que la llum no necessita cap medi material per moure's. En el buit, la seva velocitat s'anomena c i el seu valor aproximat és d'uns 3 · 108 m/s. Quan la llum travessa un medi material, disminueix el valor de la velocitat.
L'Espectre Electromagnètic
Les ones electromagnètiques es produeixen quan les càrregues elèctriques són accelerades. En les antenes de ràdio, per exemple, els electrons es mouen d'un costat a l'altre milions de vegades per segon i això fa que emetin ones electromagnètiques, amb la mateixa freqüència que la del moviment de vibració dels electrons.
Per produir una ona lluminosa visible, amb una freqüència de l'ordre de 1014 Hz, la vibració dels electrons s'esdevé a l'interior dels àtoms. Per a freqüències encara superiors, com la dels raigs gamma (γ), es necessiten vibracions més ràpides, amb desplaçaments més petits i amb una gran energia, com les que es produeixen a dins dels nuclis atòmics.
Segons la seva freqüència, o bé la longitud d'ona, les ones electromagnètiques reben un nom diferent.
La freqüència (f) i la longitud d'ona (λ) estan relacionades per l'expressió següent:
f = c / λ
L'Espectre Visible
La llum solar és una mescla d'ones electromagnètiques de diferents longituds d'ona. L'ull humà és sensible només a una part d'aquestes ones, anomenada espectre visible. Alguns animals són sensibles a radiacions més extremes.
La regió a la qual som sensibles correspon, justament, a la radiació solar que arriba en més proporció sobre la superfície terrestre, després de travessar l'atmosfera.
La delicada capa d'ozó estratosfèrica absorbeix quasi tota la radiació ultraviolada (UV) que ens arriba del Sol. Encara que a la superfície terrestre hi arribi molt poca quantitat de llum ultraviolada, com que l'energia dels fotons és proporcional a la freqüència, cada fotó UV és molt energètic, ja que la freqüència que té és més elevada que la de la llum visible. Quan la llum ultraviolada és absorbida per les cèl·lules vives, pot produir-hi canvis molt profunds, com mutacions genètiques que poden causar malalties.