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CIENCIA Y TÉCNICA
ELEMENTOS
LA LUZ -
La forma más conocida de la radiación electromagnética es lo que vulgarmente llamamos luz. En realidad, la luz consiste en una onda -aunque en el campo de la mecánica cuántica se trate de una onda-partícula- que se propaga con una determinada frecuencia y longitud.
Ha sido un punto de controversia definir qué cosa es la luz. Empédocles, en la Antigüedad, y Newton en tiempos más modernos, se inclinaron por la teoría que supone la luz como una emisión de corpúsculos (fotones). En cambio, para Aristóteles, y posteriormente para Huygens, Descartes y Euler, la luz era un movimiento ondulatorio. Maxwell explicó su teoría por la cual la luz es de la misma naturaleza que las ondas electromagnéticas, en tanto que Einstein se inclinaba por suponer a la luz formada por un flujo de fotones.
En algunos casos, como en la reflexión y refracción, la luz se comporta como materia corpuscular, mientras en la difracción y polarización muestra claramente su naturaleza ondulatoria, exactamente como ondas electromagnéticas cuya longitud oscila entre 3.600 y 7.600 angstroms.
La velocidad a que se propagan los rayos luminosos ha sido determinada con gran exactitud. Una de las primeras mediciones fue intentada por Galileo, y en 1675, Roemer, basándose en datos astronómicos estableció su velocidad. Posteriormente, Fizeau (1849) y Michelson (1929) realizaron nuevas determinaciones, obteniendo este último que la velocidad de propagación de la luz en el vacío es de 299.774 kilómetros por segundo. Generalmente se toma el valor aproximado de 300.000 kilómetros por segundo.
A diferencia del sonido (ondas sonoras), que necesitan un medio -agua, aire, sólidos- para propagarse, las ondas de luz (ondas electromagnéticas) pueden hacerlo en el vacío. Si analizamos un rayo solar descubriremos que está compuesto por ondas de longitudes que van desde los 0’00007 a 0’00004 centímetros. Con dimensiones tan pequeñas se trabaja con la unidad de medida llamada Angstrom (En un centímetro caben 10.000.000 de angstroms). Así, la longitud de onda de la luz visible va desde los 7.600 a los 3.600 A.
Si tomamos las ondas de 7.600 A. y las proyectamos en una sala oscura, veremos un rayo rojo. Las de 3.600 A. nos darán luz violeta, y las intermedias, azul, verde amarillo y todas las tonalidades del arco iris. Por encima y por debajo de estos márgenes existen otras radiaciones. Por el lado del rojo, hasta el milímetro, encontramos un grupo de ondas que recibe el nombre de radiación infrarroja. A partir del milímetro aparecen las ondas de radio: la FM, AM. VHF, etc. En el otro extremo, por debajo del violeta y hasta los 100 A. tenemos, en primer lugar, el ultravioleta; más allá están los rayos X cuya frontera está hacia los 0’1 A., y más alejados, los rayos gamma.
La unidad de intensidad luminosa es la candela, definida como «la intensidad luminosa en dirección horizontal de una bujía de dimensiones dadas que quemara la cera a razón de 120 g/hora».
La nueva candela internacional es «la sexagésima parte de la intensidad luminosa de 1 cm2 de cuerpo negro radiando a la temperatura de fusión del platino».
La unidad de flujo luminoso es el lumen, que es «el flujo total emitido por un foco puntual de una candela».
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