LA LUZ

La luz se define como una onda electromagnética que está compuesta por diminutas partículas llamadas fotones y que nos permite visualizar todo lo que nos rodea aportando color y sentido a la vista.

Características de las ondas electromagnéticas

• La luz se propaga en el vacío a una gran velocidad. En un segundo recorre trescientos mil (300 000) kilómetros. Sin embargo, la velocidad de la luz no es la misma en todos los medios. Si viaja a través del agua, o de un cristal, lo hace más lentamente que por el aire.
• La energía transportada por las ondas es proporcional a su frecuencia, de modo que cuanto mayor es la frecuencia de la onda, mayor es su energía.
• La luz se propaga en línea recta. La línea recta que representa la dirección y el sentido de la propagación de la luz se denomina rayo de luz (el rayo es una representación, una línea sin grosor, no debe confundirse con un haz, que sí tiene grosor). La luz se propaga en todas las direcciones. Esa es la razón por la cual el Sol ilumina todos los planetas del sistema solar.

La luz se refleja

La reflexión de la luz se representa por medio de dos rayos: el que llega a una superficie, rayo incidente, y el que sale "rebotado" después de reflejarse, rayo reflejado.

Si se traza una recta perpendicular a la superficie (que se denomina normal), el rayo incidente forma un ángulo con dicha recta, que se llama ángulo de incidencia.

La reflexión de la luz es el cambio de dirección que experimenta un rayo luminoso al chocar contra la superficie de los cuerpos. La luz reflejada sigue propagándose por el mismo medio que el incidente.

La reflexión de la luz cumple dos leyes:

• El rayo incidente, el reflejado y la normal están en un mismo plano perpendicular a la   superficie.
• El ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión.

¿Por qué vemos los objetos?

Podemos ver los objetos que nos rodean porque la luz que se refleja en ellos llega hasta nuestros ojos.

Existen dos tipos de reflexión de la luz: reflexión especular  y reflexión difusa.

Reflexión Especular.

Este tipo de reflexión ocurre cuando el material sobre el que inciden los haces luminosos es perfectamente liso y pulido, no sólo al tacto, sino a un nivel microscópico. Algunos ejemplos de este tipo de superficie son los espejos, los metales, vidrios polarizados, etc.

Como dijimos anteriormente los haces de luz viajan paralelos entre sí y, al entrar en contacto con la superficie todos los rayos son reflejados en la misma dirección lo que provoca una imagen nítida, con los bordes bien definidos.

Este fenómeno se debe a que todos los puntos del material están perfectamente alineados, por lo que cada uno de los rayos chocará con  ellos con el mismo ángulo de incidencia por lo que todos los haces de luz reflejados tendrán la misma dirección.

Una superficie de perfecta reflexión especular, reflejará la luz en una única dirección.

Reflexión Difusa

Este tipo de reflexión ocurre cuando el material sobre el que inciden los haces luminosos es rugoso, no sólo al tacto, sino a un nivel microscópico. Algunos ejemplos de este tipo de superficie son el papel, el hielo, superficie de un río, etc.

Como dijimos anteriormente los haces de luz viajan paralelos entre sí, pero al entrar en contacto con la superficie todos los rayos son reflejados en distintas direcciones lo que provoca una imagen distorsionada, con los bordes poco claros.

Este fenómeno se debe a que cada una de las paredes del material poroso reflejará el haz de luz en el mismo ángulo en que el rayo incidió sobre ella pero no todos los rayos incidirán en la misma dirección, por lo que obviamente todos los rayos serán reflejados en distintas direcciones.

Una superficie de perfecta reflexión difusa, reflejará la luz en todas direcciones de igual forma. 

La luz se refracta

La refracción de la luz es el cambio de dirección que experimentan los rayos luminosos al pasar de un medio a otro en el que se propagan con distinta velocidad. Por ejemplo, al pasar del aire al agua, la luz se desvía, es decir, se refracta.

Las leyes fundamentales de la refracción son:

• El rayo refractado, el incidente y la normal se encuentran en un mismo plano.
• El rayo refractado se acerca a la normal cuando pasa de un medio en el que se propaga a mayor velocidad a otro en el que se propaga a menor velocidad. Por el contrario, se aleja de la normal al pasar a un medio en el que se propaga a mayor velocidad.

La dispersión de la luz, una manifestación de la refracción

La luz blanca es una mezcla de colores: si un haz de luz blanca atraviesa un medio dispersor, como, por ejemplo, un prisma, los colores se separan debido a que tienen diferentes índices de refracción.