LUZ

Son ondas electromagnéticas que se propagan en un medio con una rapidez constante.

Estas ondas también pueden propagarse en el vacío, pero el valor de su rapidez tiene un valor de:

 v = 300000 km/s

 v = 300000000 m/s

Algunas características de la luz, necesarias para su entendimiento, son:

PROPAGACIÓN: La luz puede viajar en medios físicos, materia, o en el vacío, pero no todos los medios permiten su propagación. A estos medios los podemos clasificar por: opacos, transparentes (luz unidireccional) y traslúcidos ( distorsión de imagen por dispersión de la luz). Cuando está alejada la fuente del punto de observación, el haz de luz estará conformado por rayos paralelos, y al contrario, cuando se acerque la fuente, la forma del haz es cónica. El haz, es el conjunto de rayos de una misma fuente.

RAPIDEZ: La luz se propaga  con una rapidez constante en un medio homogéneo y transparente; este valor varia con el medio de propagación, por ejemplo, la rapidez de la luz en el vacío es mayor que en cualquier otro material.

INDICE DE REFRACCIÓN: Es el cociente entre la rapidez de la luz en el vacío y la rapidez de una longitud de onda determinada en una sustancia específica. Esto significa que, mientras mayor sea el índice de refracción de un material, menor será la rapidez de onda dentro en ese material. 

Se conoce que el índice de refracción del aire es 1 y del agua 4/3.

Cuando la luz viaja de un medio a otro, su frecuencia no cambia, pero sí su longitud de onda.

La dualidad, es un comportamiento importante de la luz, ya que lo hace comportar como onda y como partícula.

Comportamiento como onda: Se evidencia en la difracción, interferencia y polarización de la luz.

Comportamiento como partícula: Se evidencia en el efecto fotoeléctrico, radiación del cuerpo negro y espectros atómicos.

En el espectro visible, las diferencias en longitud de onda se manifiestan como diferencias de color. El rango visible va desde 350 nanómetros (violeta) hasta 750 nanómetros (rojo). La luz blanca es una mezcla de todas las longitudes de onda visibles.

Existen varios tipos de cuerpos relacionados con la luz, como lo son:

Cuerpos luminosos: Pueden producir luz propia.

Cuerpos iluminados: Pueden recibir luz de fuentes lumínicas -cuerpos luminosos-.

Cuerpos transparentes: Cuando la luz incide a través de ellos no se alteran como lo hacen los cuerpos iluminados. 

Cuerpos opacos: Estos cuerpos no permiten el paso de la luz.

Cuerpos traslúcidos: Permiten el paso de luz, pero no permiten precisar la forma de los objetos que estén por detrás de ellos.

PROPIEDADES DE LA LUZ 

REFLEXIÓN DE LA LUZ:

Se produce cuando un rayo de luz que incide o choca sobre una superficie, rebota y cambia de dirección invirtiéndose el sentido de su propagación.

Gracias a este fenómeno podemos visualizar objetos.

Según las características de la superficie, la reflexión puede ser regular o difusa.

Reflexión regular o especular: La superficie reflejante es perfectamente lisa.

Reflexión difusa: La superficie reflejante es rugosa, y se dispersan los rayos del haz de luz en distintas direcciones.

Leyes de la reflexión: 

1. El rayo incidente, la normal y el rayo reflejado se encuentran sobre un mismo plano.
2. El ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión.

REFRACCIÓN DE LA LUZ: 

Es el cambio de dirección de una onda de luz que incide de forma oblicua una superficie de separación de dos distintos medios transparentes. Tanto el rayo reflectado como el refractado tendrán menos intensidad que el rayo incidente.

Leyes de la refracción: 

1. El rayo incidente, la normal y el rayo refractado se encuentran en un mismo plano.
2. Ley de Snell: Los senos de los ángulos de incidencia y de refracción son iguales a las rapideces de propagación de la luz en los distintos medios.

Si el índice de refracción del primer medio es mayor que el segundo medio, el rayo refractado se aleja de la normal, y viceversa, si el índice de refracción del primer medio es menor que el segundo, el rayo refractado se acerca a la normal. 

A mayor densidad de un medio, menor rapidez de la luz y mayor índice de refracción.

DISPERSIÓN DE LA LUZ: 

Es el fenómeno en el que distintas longitudes de onda se refractan con ángulos distintos al atravesar medios materiales. Esto genera una dependencia de la rapidez de onda con el índice de refracción. A menor longitud de onda, mayor dispersión (violeta) y a mayor longitud de onda, menor dispersión (rojo). 

POLARIZACIÓN DE LA LUZ: Es un fenómeno producido por el campo eléctrico, que se produce cuando el rayo reflejado y refractado dentro de un medio forman un ángulo de 90°; esto sucede al utilizar sustancias "polaroides", o por medio de la reflexión. La luz al ser una onda transversal, tiene oscilaciones perpendiculares -en relación a la dirección de propagación- del campo eléctrico y magnético. 

ABSORCIÓN DE LA LUZ:  Es el fenómeno mediante el cual un cuerpo absorbe radiaciones de longitudes de onda específicas. Por ejemplo, si con una luz blanca se ilumina una superficie y la vemos amarilla, quiere decir que esa superficie absorbe todas las longitudes de onda excepto la amarilla, que es la que se refleja.

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