La luz es una forma de energía que proviene de unos objetos que se denominan fuentes de luz: el Sol, las estrellas o las bombillas, por ejemplo. Pero realmente, ¿Qué es la luz?, ¿de qué está compuesta? En CurioSfera-Ciencia.com, respondemos a estas preguntas y a otras cómo a qué velocidad viaja la luz, si puede atravesar todos los cuerpos o si se desplaza en línea recta.
Ver qué es la refracción y la reflexión de la luz
¿Qué es la luz?
Lo que denominamos luz es la parte de la radiación electromagnética que percibimos con los ojos. En términos puramente físicos, se considera la luz como parte del espectro electromagnético. Por lo que la luz visible se refiere solo a la radiación del espectro visible. La luz visible se compone de fotones, unas partículas elementales que carecen de masa. Los fotones se comportan de manera dual: como partículas y como ondas. Estas características hacen que tenga unas propiedades físicas singulares.
Aparte de la luz, existen en el universo otras formas de radiación electromagnética como los rayos x o la radiación ultravioleta. Pero no las podemos percibir de forma natural. La rama de la física que estudia la luz, sus propiedades, comportamiento, interacción y sus efectos sobre la materia es la óptica. No obstante, la luz es estudiada en otras disciplinas como la química, la física cuántica o la relatividad general, por ejemplo.
¿Cómo se propaga la luz?
Existen multitud de pruebas científicas de que la luz viaja en línea recta. Tanto el distante Sol como una pequeña y cercana fuente artificial de luz provocan en un objeto una sombra con contornos bien definidos. Esto prueba que la luz se propaga en línea recta.
Las imágenes demuestran también que la luz viaja en línea recta. El primer artefacto fabricado por el hombre para demostrar este hecho fue el conocido como cámara oscura. Básicamente se trata de una caja hermética con un agujero en el centro de una de las caras. Por este agujero entra la luz que proyecta una imagen invertida del exterior en la cara opuesta a la del agujerito.
Observando la imagen superior, puedes comprobar que efectivamente: la luz que provenía de la parte de arriba de la llama de la vela ha pasado por el agujero en línea recta y, por tanto, ha llegado al extremo opuesto por la parte de abajo. Igualmente, la luz que proviene del pie de la llama ha pasado, en línea recta, por el agujero y ha ido a parar a la parte de arriba. Por esta razón, se observa la llama de la vela boca abajo.
¿Cuál es la velocidad de la luz?
¿La luz se propaga instantáneamente? Durante muchos siglos la gente se pensaba que la luz se propagaba de manera instantánea, es decir, que en el mismo momento que la luz se producía en el Sol nos llegaba a nosotros. Pero esto no es así. Hoy sabemos que la luz que recibimos del Sol tarda ocho minutos para llegar a la Tierra.
El científico que descubrió la velocidad de la luz fue un astrónomo danés llamado Ole Christensen Rømer en el siglo XVII. Su deducción, comprobada posteriormente con métodos más refinados, fue que la luz viaja a través del vacío a 300.000 kilómetros por segundo. La velocidad de la luz es máxima cuando se propaga por el vacío. Por el aire es un poco más lenta, exactamente viaja a 299.793 km/s. Y esta velocidad es aún más pequeña a través del agua o de otros cuerpos transparentes.
Fuentes de la luz
Existen dos tipos diferentes de fuentes de luz: las fuentes naturales y las artificiales. Vamos a verlas con detalle:
Fuentes naturales de luz
La luz del Sol y de los cuerpos celestes se produce sin intervención humana; no los podemos controlar, no sabemos a ciencia cierta desde cuando hacen luz ni cuando se apagarán. El Sol y las estrellas son fuentes naturales de luz.
Fuentes artificiales de luz
En el apartado anterior has podido ver que el hombre ha ido inventando durante su historia todo de aparatos de hacer luz: lámparas, quinqués, farolas, bombillas, un rayo láser, etc. Estos objetos son las fuentes artificiales de luz.
Cuerpos luminosos y cuerpos iluminados
Podemos ver los objetos que emiten luz. Sin embargo, ¿acaso no podemos ver también las mesas y las sillas? Pero, ¿es que no vemos los árboles y las montañas? Pero, ¿estos cuerpos producen luz? En verdad, no. No son fuentes de luz propia. Pero cuando reciben la luz que viene de otros cuerpos luminosos, absorben una parte de esta luz y reflejan otra parte. Esta luz reflejada nos llega a los ojos y así vemos los objetos que no tienen luz propia.
¿La luz atraviesa todos los cuerpos?
La luz se comporta de forma distinta al contactar con un cuerpo en función de su composición física y masa:
Cuerpos transparentes
Pon algo detrás del cristal de una ventana. Pese a que el vidrio es sólido y duro, deja pasar la luz que recibe y puedes ver todo lo que hay detrás. El vidrio es un cuerpo transparente para que deja pasar la luz y porque permite ver claramente que hay detrás.
Cuerpos translúcidos
Vuelve a hacer la misma operación del apartado anterior con un vidrio esmerilado. Detrás del cristal se ve que hay algo, pero no se ve bien qué es, porque se ve borroso. El vidrio esmerilado es un cuerpo translúcido para que deja pasar la luz pero no nos deja ver claramente que hay detrás.
Cuerpos opacos
Volvemos a repetir la operación con una tabla de madera. No vemos nada a través de la madera. Es un cuerpo opaco, porque impide el paso de la luz.
La luz y la vida
La vida es imposible sin luz. La luz es imprescindible para la vida. Todos los animales, incluido el hombre, necesitamos alimentarnos. El primer escalón de las cadenas alimentarias son los vegetales. Y los vegetales sólo pueden fabricarse los alimentos (realizar la fotosíntesis) si tienen luz.
La luz también es imprescindible para el progreso y la relación entre personas. La luz nos da una información directa y esencial de todo lo que nos rodea, y gracias a la luz podemos movernos, actuar, aprender, etc.
El hombre tiene un órgano que es capaz de reaccionar a la acción de la luz: un par de ojos. La luz que recibimos directamente de una fuente luminosa o de un objeto que refleja la luz emitida por otra fuente es captada por nuestros ojos. Nuestros ojos dibujan en nuestro cerebro la imagen del objeto.
La luz artificial
Al principio de la humanidad el hombre actuaba como los animales diurnos, así que toda su actividad se llevaba a cabo de día, porque sin luz no podía ni orientarse ni cazar ni viajar.
Sin fuego, de noche, la única luz era la de la Luna. A diferencia de los animales nocturnos (que pueden ver cuando la oscuridad es casi completa gracias a sus ojos extraordinariamente sensibles), cuando se ponía el Sol el hombre se quedaba prácticamente ciego. No es extraño que, por el calor, el color y la luz, consideraran el Sol como un dios.
Seguramente las primeras antorchas fueron construidas con maderas resinosas, y con estas, el hombre primitivo, iluminó el interior de las cuevas. Desde entonces se pudo cocinar, coser, pintar las paredes, etc., incluso de noche. Las lámparas más antiguas que conocemos son las lámparas de aceite. Los utilizaban los egipcios, los fenicios, los griegos y los chinos, y aún hoy se utilizan en los lugares donde no hay electricidad.
Los griegos untaban la madera con resina de brea y pega y así conseguían que la antorcha durara más y con más claridad. Los días de fiesta encendían miles de antorchas para iluminar calles y plazas que se llenaban de gente.
Los romanos inventaron el farol. También mejoraron las lámparas de aceite encerrándolas en una cajita para proteger la llama. Los últimos años de su imperio, los crisoles y las farolas se convirtieron en luces artísticas de hierro, bronce y cristal.
Durante la Edad Media no hubo ningún descubrimiento importante en cuanto a los sistemas de alumbrado. Las primeras velas se fabricaron en el siglo XV. Los primeros quinqués de petróleo y luces de gas no aparecieron hasta el siglo XIX.
Hace casi 150 años, el alumbrado experimentó una revolución causada por uno de los inventos más importantes de los últimos tiempos: la lámpara incandescente de Edison. Aunque la forma de las bombillas ha evolucionado, los principios de funcionamiento son los mismos que dio a conocer Edison.
Hoy, con la bombilla y los fluorescentes (basados en una técnica diferente), la luz puede llegar cuando queramos, de una manera limpia, permanente y económica. ¿Puedes imaginarte cómo sería tu vida si no existieran bombillas eléctricas ni ningún otro sistema de iluminación actual?
Qué es la luz resumen
- La luz es una forma de energía.
- La luz se propaga en línea recta.
- La velocidad de la luz es máxima en el vacío: 300.000 km/s.
- El primer científico que descubrió la velocidad de la luz fue el astrónomo danés Roemer. Pudo medirla observando los eclipses de un satélite de Júpiter llamado Ío.
- Los cuerpos que desprenden luz son cuerpos luminosos. Todos los demás reflejan la luz que reciben los cuerpos luminosos y se llaman cuerpos iluminados.
- La lámpara incandescente de Thomas Alba Edison es el invento más importante de la historia de la iluminación.
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