Teorías de la Naturaleza de la Luz: Corpuscular de Newton y Ondulatoria de Huygens

Teoría Corpuscular de Newton

Esta teoría fue propuesta por Isaac Newton (1642-1726). Según Newton, la luz está compuesta por diminutas partículas materiales, llamadas corpúsculos, emitidas a gran velocidad y en línea recta por los cuerpos luminosos. La dirección de propagación de estas partículas se conoce como rayo luminoso.

Fundamentos de la Teoría Corpuscular

• Propagación rectilínea: La luz se propaga en línea recta debido a que los corpúsculos se mueven a gran velocidad.
• Reflexión: Cuando la luz choca contra una superficie, como un espejo, se refleja. Newton explicaba este fenómeno asumiendo que las partículas luminosas son perfectamente elásticas, por lo que la reflexión cumple las leyes del choque elástico.
• Refracción: La refracción, que es el cambio de velocidad y dirección de la luz al pasar por medios de distinta densidad, era más difícil de explicar con la teoría corpuscular. Newton supuso que la superficie de separación entre dos medios con diferente índice de refracción ejercía una atracción sobre las partículas luminosas, aumentando la componente normal de su velocidad, mientras que la componente tangencial permanecía constante.

Teoría Ondulatoria de Huygens

Esta teoría fue propuesta por el físico holandés Christiaan Huygens. Según Huygens, la luz se propaga mediante ondas mecánicas emitidas por un foco luminoso. Para que la luz se propagara, se necesitaba un medio material de gran elasticidad e impalpable que lo llenara todo, incluso el vacío. Este medio hipotético fue llamado "éter".

En la teoría ondulatoria, la energía luminosa no está concentrada en partículas individuales, como en la teoría corpuscular, sino que está distribuida por todo el frente de onda. El frente de onda es perpendicular a la dirección de propagación.

La teoría ondulatoria explica los fenómenos luminosos mediante una construcción geométrica conocida como el principio de Huygens. Según esta teoría, la luz se propaga a mayor velocidad en los medios menos densos. A pesar de sus éxitos, la teoría de Huygens fue ignorada durante un siglo debido a la gran influencia de Newton.

Reflexión y Refracción de la Luz

Reflexión

Cuando la luz incide sobre un cuerpo, este la devuelve al medio, en mayor o menor proporción, según sus características.

Leyes de la Reflexión

1. El rayo incidente (I), la normal (N) y el rayo reflejado (R) se encuentran en el mismo plano.
2. El ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión (i = r).

Refracción

La refracción es el fenómeno por el cual un rayo luminoso experimenta una desviación al atravesar dos medios transparentes de distinta densidad.

Leyes de la Refracción

1. El rayo incidente, el rayo refractado y la normal pertenecen al mismo plano.
2. La razón entre el seno del ángulo de incidencia y el seno del ángulo de refracción es una constante, llamada índice de refracción, del segundo medio respecto del primero.