Luz

Son ondas electromagnéticas que se propagan en un medio o en el vacío a una velocidad constante de 300.000 km/s o 3x10*8 m/s. No necesita de un medio para propagarse. La luz es parte del espectro electromagnético que el ojo humano es capaz de percibir.

Naturaleza de la luz

La luz tiene una naturaleza dual, se comporta como

• Onda: Se presenta en la difracción, interferencia y polarización
• Particula: Se evidencia en el efecto fotoeléctrico (corpúsculos de luz llamados fotones), radiación del cuerpo, etc.

Luz blanca

Es la mezcla de todas las longitudes de ondas, en la cual, existen: 

• Cuerpos luminosos: Producen luz propia, como por ejemplo el sol, un rayo
• Cuerpos iluminados: Reciben luz de fuentes lumínicas, por ejemplo una silla 
• Cuerpos transparantes: Cuando la luz pasa a través de ellos (no se altera), como por ejemplo el agua
• Cuerpos opacos: Aquello que no permiten el paso de la luz visible, puede ser la madera, piedra, entre otros
• Cuerpos traslúcidos Permite el paso de la luz pero no permiten ver con claridad los objetos que están detrás de ellos. Por ejemplo el vidrio esmerilado

Características 

Propagación de la luz

 La luz generada por fuentes luminosas puede desplazarse a través de un medio físico como en su ausencia. Sin embargo, no todas las sustancias permiten su propagación, por lo que se dividen en: opacas, transparentes y traslúcidas. En los materiales traslúcidos, la luz se dispersa, impidiendo la visión clara de las imágenes, mientras que en los transparentes, se desplaza en una única dirección sin alteraciones.

Haz de luz: Es un conjunto de rayos provenientes de una misma fuente

Indice de Refracción

Es la relación entre la rapidez de la luz en el vacío y la rapidez de una longitud de onda que pueda propagarse, por lo general el índice de refracción del aire es 1 y del agua es 4/3. Se lo calcula de la siguiente manera: 

Donde, n es el índice de refracción, C es la rapidez de la luz (3x10*8 m/s), V la rapidez del medio 

Propiedades de la Luz 

Reflexión de la luz

El rayo de luz choca sobre una superficie reflejandose y rebota cambiando de dirección. Se puede observar la forma y tamaño de los objetos gracias a esta propiedad. Puede ser: 

• Reflexión especular: La superficie es perfectamente lisa y plana, como por ejemplo: un espejo  

• Reflexión difusa: La superficie es rugosa y la luz se dispersa en diferentes direcciones 

  

Leyes de reflexión 

1. El rayo incidente, la normal y el rayo reflejado están en un mismo plano

2. El ángulo de incidencia es igual el ángulo de reflexión

Refracción de la luz

Cambio de dirección de la propagación de la luz cuando pasa de un medio a otro, se refracta. Esta propiedad va a compañado con la reflexión. 

Leyes de reflexión

1. Rayo incidente, la normal y el rayo refractado están en un mismo plano

2. Ley de Snell: Los senos de los ángulos de incidencia y de refracción son directamente proporcionales a las rapideces de propagación de la luz en los medios respectivos. 

Despejando esta ecuación y aplicando la fórmula del índice de refracción se obtiene: 

Se concluye que 

Si la luz pasa de un medio más denso a uno menos denso (por ejemplo, del agua al aire), el rayo refractado se aleja de la normal.

Si la luz pasa de un medio menos denso a uno más denso (como del aire al agua), el rayo refractado se acerca a la normal.

Cuanto más denso es un material, más lenta es la luz en él y mayor es su índice de refracción.

Dispersión de la luz

La luz violeta se dispersa más porque tiene una longitud de onda menor, mientras que la luz roja se dispersa menos por su mayor longitud de onda.

Polarización de la luz

La luz es una onda transversal, donde sus campos eléctrico y magnético vibran en ángulos perpendiculares. La polarización ocurre cuando la luz vibra en una sola dirección, lo que se puede lograr por reflexión en ciertos ángulos.

Absorción de la luz

Sucede cuando la luz entra en un material y parte de su energía se transforma en otras formas, como calor. Un ejemplo es cuando un objeto se calienta al estar expuesto a la luz.