10 Características de la Luz

Te explicamos qué es la luz y cuáles son sus características principales. También te contamos las teorías sobre la naturaleza de la luz.

luz - propiedades
La primera medición exitosa de la velocidad de la luz fue en 1676.

¿Qué es la luz?

Existen diversas formas de radiación electromagnética propagándose en el universo y transportando energía de un lugar a otro. Los rayos X y los rayos gamma, son un ejemplo de ello, como también lo es esa parte del espectro electromagnético que puede ser percibida por el ojo humano, y que comúnmente recibe el nombre de luz.

La luz, como todas las formas de radiación, está compuesta por partículas elementales, pero las suyas carecen de masa y se denominan fotones. Dichos fotones y su comportamiento dual como ondas y como partículas, son los responsables de las propiedades físicas de la luz.

Los físicos, no obstante, encargados del estudio de este tipo de fenómenos, nos han enseñado que existen tipos de luz no visible, es decir, que la perceptible es apenas un área del enorme espectro de radiaciones electromagnéticas que se nos escapan. La rama de la ciencia encargada de estudiar los fenómenos de la luz se denomina óptica.

Características de la luz

  1. Historia

La luz ha sido objeto de curiosidad y veneración humana desde tiempos remotos. Los antiguos griegos la consideraban fuente de vida y de verdad, y fue ampliamente estudiada por Empédocles y Euclides. Ya en ese entonces se conocían algunas de sus propiedades físicas, si bien sería a partir del Renacimiento que su estudio y aplicación a la vida humana tomaría un impulso verdadero.

La invención de la electricidad y la posibilidad de iluminar a voluntad fue otro de los grandes motores de su estudio, si bien éste estuvo siempre atenido a la discusión de si la luz contenía partículas o si era una onda de energía.

Ya en el siglo XX, la ingeniería óptica se hizo cargo del desarrollo, junto con la electrónica, de numerosas aplicaciones modernas para la luz, pudiendo comprender mucho mejor su funcionamiento gracias a las teorías cuánticas y al gigantesco avance de la física y la química que tuvo lugar después de la mitad de la centuria.

A esta evolución debemos tecnologías como el láser, los hologramas, el cine, la fotografía, el fotocopiado o los paneles fotovoltaicos.

  1. Velocidad de la luz

La primera medición exitosa de la velocidad de la luz, fue hecha por Ole Roemer, un astrólogo danés, en 1676. La física contemporánea, no obstante, ha afinado los mecanismos de percepción de la luz hasta poder dar con la medición actualmente aceptada, que es de 299.792.4458 metros por segundo.

Habría que decir que dicha velocidad refiere a la luz propagándose en el vacío, ya que al hacerlo a través de la materia pierde una considerable velocidad, dependiendo de la naturaleza de la materia atravesada, claro está.

  1. Propagación

Una de las primeras características apuntadas de la luz, es su forma específica de propagarse: en línea recta. De hecho, el origen de las sombras tiene que ver con esto, ya que al estrellarse contra un objeto opaco, la luz proyecta su silueta: se ilumina el fondo alrededor excepto la porción bloqueada por el cuerpo.

Dicha sombra se compondrá de dos etapas: la penumbra, más luminosa, y la umbra, más oscura.

Los juegos de sombras, que dependen de la posición y el ángulo del origen de la luz, demuestran que es posible prever el desplazamiento rectilíneo de las ondas lumínicas. De hecho, a ello se dedica la óptica geométrica.

  1. Refracción

Uno de los principales fenómenos físicos observables de la luz, la refracción ocurre cuando la luz cambia de medio de propagación, y se evidencia en un cambio brusco de su dirección, lo cual puede dar una impresión falsa de lo observado. Es el efecto que se produce al introducir una cucharilla en un vaso con agua, por ejemplo, en el que aparenta haberse quebrado la cucharilla.

A mayor cambio de velocidades (entre el medio inicial y el secundario), mayor será el cambio de dirección y más pronunciado el efecto visual.

  1. Difracción

Aunque sabemos que la luz se propaga en línea recta, es posible someterla a condiciones específicas que curven su trayectoria. Tal es el fenómeno de la difracción, en que un haz de luz que atraviesa una abertura estrecha, por ejemplo, desvía su curso en una nueva dirección, empleando la abertura como un nuevo emisor de ondas.

Este es un principio altamente utilizado en la fotografía y en el diseño telescópico.

  1. Reflexión

La materia, al ser impactada por la luz, retiene por unos instantes la energía y luego la libera de nuevo, en todas las direcciones. A dicho fenómeno se le conoce como reflexión. De allí que se afirme a menudo que los objetos no tienen realmente un color, sino que una vez impactados con la luz, la reflejan vibrando en una misma frecuencia, que es lo que para nosotros deviene un color específico.

Las superficies ópticas lisas, sin embargo, pierden la mayor parte de la radiación que reflejan, excepto la que se propaga en el mismo ángulo de incidencia. He allí como funcionan los espejos, por ejemplo.

  1. Dispersión

La dispersión, en cambio, es un fenómeno que implica que la luz, al ingresar a un cuerpo transparente de caras no paralelas, como un prisma o una gota de agua, se descompone en su totalidad de colores ya que, como hemos visto, varía su velocidad y frecuencia de onda, permitiéndonos ver todo el espectro cromático que contiene la luz blanca: eso que denominamos arcoíris.

  1. Polarización

Se llama polarización a la capacidad de ciertos cristales translúcidos, una vez superpuestos y girados en un ángulo específico, de mitigar el paso de la luz y evitar ciertos ángulos de reflexión. Es así como operan las gafas de sol, por ejemplo, o ciertos filtros para las cámaras fotográficas, que modulan a través de este sistema de cristales la cantidad de luz que puede ingresar al aparato o al ojo humano.

  1. Teorías sobre la naturaleza de la luz

A lo largo del tiempo han existido numerosas aproximaciones teóricas a la naturaleza de la luz, fenómeno que se ha mostrado elusivo en la mayoría de los casos. Podemos estudiar cada teoría por separado, basándonos en su aproximación específica a la supuesta naturaleza de la luz, a saber:

  • Teoría ondulatoria. Se aproxima a la luz considerándola una onda electromagnética, es decir, un campo eléctrico que genera uno magnético (y viceversa) autopropagada indefinidamente por el espacio. Esta perspectiva es útil para describir numerosos comportamientos de la luz, pero no es tan efectiva para decir qué es exactamente la luz, qué cosas la componen.
  • Teoría corpuscular. Por su parte, esa perspectiva considera la luz como un torrente de partículas carentes de carga y de masa, llamadas fotones. Así, es posible estudiar la interacción de la luz con la materia, a partir de las consideraciones físicas entre electrones y fotones.
  • Teorías cuánticas. Surgen debido a la necesidad de reconciliar las dos perspectivas anteriores, pero aún no logran reconciliar sus posturas. Grandes avances en ese sentido fueron las teorías de Einstein respecto a la relatividad y al efecto de la gravedad en el comportamiento de la luz, así como las recientes aproximaciones a una teoría del campo unificado, a partir del trabajo con partículas elementales.
  1. Espectro electromagnético

Se llama espectro electromagnéticos al rango de todos los posibles niveles de energía de la luz. Se organiza en base a la longitud de onda de las emisiones correspondientes a cada nivel, de las cuales el espectro visible es apenas una porción delimitada.

Las longitudes de onda perceptibles por el ser humano van de los 380 nanómetros (donde inicia el espectro ultravioleta) hasta los 780, donde inicia el infrarrojo. Los colores cálidos registran longitudes de onda más altas, mientras que los fríos longitudes más bajas.


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Enciclopedia de Características (2017). "10 Características de la Luz". Recuperado de: https://www.caracteristicas.co/luz/