Física,
La naturaleza de la luz ha sido motivo de controversia durante siglos. Newton en su Óptica, propuso la hipótesis de que la luz estaba formada por partículas emitidas por los cuerpos luminosos. Es la conocida teoría corpuscular de la luz, que logro explicar algunas de sus propiedades, como la reflexión. Otras empero, como las interferencias y la polarización, no tenían cabida en el modelo. Estos fenómenos dieron origen a la teoría ondulatoria, creada por Agustin Fresnel y Thomas Young. Posteriormente, la teoría ondulatoria recibió un método matemático preciso por parte de Clerk Maxwell, quien probó que las ondas luminosas eran una forma de radiación electromagnética. Albert Einstein por su parte, demostró la necesidad de volver a una forma de teoría corpuscular, de naturaleza cuántica, para explicar el efecto fotoeléctrico. En la teoría de Einstein, los corpúsculos de Newton se convierten en cuantos individuales de energía llamados fotones. Actualmente la teoría electromagnética ondulatoria y la teoría cuántica de los fotones son necesarias para explicar todas las propiedades de la luz. Esta concepción, que supones una «dualidad onda-partícula», fue llamada complementariedad por Niels Bohr.
La prueba experimental de la existencia de las ondas electromagnéticas la dio en 1887 el físico alamán Heinrich Hertz. Como los distintos tipos de onda, las ondas electromagnéticas pueden caracterizarse por su longitud de onda. La luz consiste en aquellas ondas electromagnéticas a las que es sensible el ojo humano. El correspondiente intervalo de longitudes de onda es el espectro visible. Cuando una luz perteneciente al espectro visible incide sobre el ojo humano, se produce una sensación de color cuya naturaleza depende de la longitud de onda de la luz incidente.
El espectro visible abarca desde el rojo, con una longitud de onda máxima (unos 740 nanómetros), hasta el violeta, con una longitud de onda mínima (unos 425 nanómetros). Si bien los colores varían de un extremo al otro del espectro, es habitual dividir la región en siete colores, los conocidos colores espectrales. La mezcla de esos colores en la luz solar da origen a la luz blanca. Sobra recordar que el espectro visible es tan sólo una pequeña parte del espectro electromagnético total.
La velocidad de la luz, representada por c, es la velocidad a la que se propagan ésta y otras radiaciones electromagnéticas. Su valor en el vacío es de 2,99792458 x 108 metros por segundo. La velocidad de la luz en el vacío es una constante física que o depende ni del movimiento de la fuente ni del movimiento del observador. Esta notable propiedad de la luz es un postulado básico de la teoría especial de la relatividad,
Es importante advertir que la velocidad de la luz en un medio material es menor que la velocidad de la luz en el vacío. Ello es consecuencia de la interacción entre la luz y los electrones del medio. En un determinado medio, la velocidad de la luz depende de su frecuencia; cuanto mayor es ésta, menor es aquélla. El cociente entre la velocidad de la luz en un medio y la velocidad de la luz en otro medio es el índice de refracción relativo, que se representa por n. El cociente entre la velocidad de la luz en el vacío y la velocidad de la luz en un medio material es el índice de refracción absoluto de dicho medio. Como la velocidad de la luz en un material depende de la frecuencia de la misma, también depende de ésta el índice de refracción absoluto.
Por lo tanto, para definir el índice de refracción absoluto es necesario especificar una cierta longitud de onda. Suele elegirse a tal efecto la luz amarilla de 589,93nm emitida en la transición de un electrón entre dos niveles de energía del átomo de sodio. Cuando no hay ambigüedad, en vez de «índice de refracción absoluto», se habla simplemente de «índice de refracción».
Un aspecto interesante de esto es que según la teoría de la relatividad, la velocidad de la luz en el vacío es la máxima velocidad alcanzable en el universo. No obstante, en un medio material es posible alcanzar velocidades que superan la velocidad de la luz en dicho medio. Cuando es más rápida que la velocidad de la luz en el medio por el que se mueve, una partícula eléctricamente cargada y muy energética emite radiación electromagnética —generalmente en forma de luz azul—. Esta radiación recibe el nombre de Radiación de Cherenkov en honor a su descubridor, el físico ruso Pável Alexéievich Cherenkov.
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La naturaleza de la luz ha sido motivo de controversia durante siglos. Newton en su Óptica, propuso la hipótesis de que la luz estaba formada por partículas emitidas por los cuerpos luminosos. Es la conocida teoría corpuscular de la luz, que logro explicar algunas de sus propiedades, como la reflexión. Otras empero, como las interferencias y la polarización, no tenían cabida en el modelo. Estos fenómenos dieron origen a la teoría ondulatoria, creada por Agustin Fresnel y Thomas Young. Posteriormente, la teoría ondulatoria recibió un método matemático preciso por parte de Clerk Maxwell, quien probó que las ondas luminosas eran una forma de radiación electromagnética. Albert Einstein por su parte, demostró la necesidad de volver a una forma de teoría corpuscular, de naturaleza cuántica, para explicar el efecto fotoeléctrico. En la teoría de Einstein, los corpúsculos de Newton se convierten en cuantos individuales de energía llamados fotones. Actualmente la teoría electromagnética ondulatoria y la teoría cuántica de los fotones son necesarias para explicar todas las propiedades de la luz. Esta concepción, que supones una «dualidad onda-partícula», fue llamada complementariedad por Niels Bohr.
EL ESPECTRO VISIBLE
La prueba experimental de la existencia de las ondas electromagnéticas la dio en 1887 el físico alamán Heinrich Hertz. Como los distintos tipos de onda, las ondas electromagnéticas pueden caracterizarse por su longitud de onda. La luz consiste en aquellas ondas electromagnéticas a las que es sensible el ojo humano. El correspondiente intervalo de longitudes de onda es el espectro visible. Cuando una luz perteneciente al espectro visible incide sobre el ojo humano, se produce una sensación de color cuya naturaleza depende de la longitud de onda de la luz incidente.
El espectro visible abarca desde el rojo, con una longitud de onda máxima (unos 740 nanómetros), hasta el violeta, con una longitud de onda mínima (unos 425 nanómetros). Si bien los colores varían de un extremo al otro del espectro, es habitual dividir la región en siete colores, los conocidos colores espectrales. La mezcla de esos colores en la luz solar da origen a la luz blanca. Sobra recordar que el espectro visible es tan sólo una pequeña parte del espectro electromagnético total.
LA VELOCIDAD DE LA LUZ
La velocidad de la luz, representada por c, es la velocidad a la que se propagan ésta y otras radiaciones electromagnéticas. Su valor en el vacío es de 2,99792458 x 108 metros por segundo. La velocidad de la luz en el vacío es una constante física que o depende ni del movimiento de la fuente ni del movimiento del observador. Esta notable propiedad de la luz es un postulado básico de la teoría especial de la relatividad,
Es importante advertir que la velocidad de la luz en un medio material es menor que la velocidad de la luz en el vacío. Ello es consecuencia de la interacción entre la luz y los electrones del medio. En un determinado medio, la velocidad de la luz depende de su frecuencia; cuanto mayor es ésta, menor es aquélla. El cociente entre la velocidad de la luz en un medio y la velocidad de la luz en otro medio es el índice de refracción relativo, que se representa por n. El cociente entre la velocidad de la luz en el vacío y la velocidad de la luz en un medio material es el índice de refracción absoluto de dicho medio. Como la velocidad de la luz en un material depende de la frecuencia de la misma, también depende de ésta el índice de refracción absoluto.
Por lo tanto, para definir el índice de refracción absoluto es necesario especificar una cierta longitud de onda. Suele elegirse a tal efecto la luz amarilla de 589,93nm emitida en la transición de un electrón entre dos niveles de energía del átomo de sodio. Cuando no hay ambigüedad, en vez de «índice de refracción absoluto», se habla simplemente de «índice de refracción».
Un aspecto interesante de esto es que según la teoría de la relatividad, la velocidad de la luz en el vacío es la máxima velocidad alcanzable en el universo. No obstante, en un medio material es posible alcanzar velocidades que superan la velocidad de la luz en dicho medio. Cuando es más rápida que la velocidad de la luz en el medio por el que se mueve, una partícula eléctricamente cargada y muy energética emite radiación electromagnética —generalmente en forma de luz azul—. Esta radiación recibe el nombre de Radiación de Cherenkov en honor a su descubridor, el físico ruso Pável Alexéievich Cherenkov.
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