25 febrero 2009

La Luz

La naturaleza de la luz ha sido objeto de estudio durante miles de años. Sócrates y Platón pensaban que podíamos ver porque nuestros ojos emitían filamentos que al hacer contacto con los objetos, nos daban la sensación de visión. Los griegos estudiaron la refracción y la reflexión de la luz.

En la edad media ya se fabricaban lentes para anteojos, pero fue hasta el siglo XVII cuando hubo más progreso en el conocimiento de la luz. En ese siglo Isaac Newton propuso que la luz estaba formada por pequeñas partículas que viajaban con gran rapidez y que llamó corpúsculos.

Por otra parte Christian Huygens, científico holandés contemporáneo de Newton propuso que la luz era una onda. Tanto la teoría corpuscular como la teoría ondulatoria explicaban los fenómenos de refracción y reflexión.

En la década de 1860 el físico escocés James Clerk Maxwell demostró que la luz era una pequeña parte de la gran familia de las ondas electromagnéticas, la cual incluye las ondas de radio, televisión, microondas, rayos x y rayos gama.

La frecuencia de la luz visible es del orden de 10 millones de hertz. La luz es la única radiación que podemos ver. La luz visible de menor frecuencia es la de color rojo y la de mayor frecuencia es la del violeta. Las ondas electromagnéticas cuya frecuencia es menor que la luz visible roja se llaman infrarrojas, por ejemplo las que emiten las lámparas de calor. Las ondas electromagnéticas cuya frecuencia es mayor que la de la luz visible violeta se llaman ultravioletas. Estas ondas son las responsables de quemaduras en la piel por la exposición prolongada al sol.

El desarrollo de Maxwell confirmó la naturaleza ondulatoria de la luz. Todo iba bien hasta que en 1902 el físico alemán Lenard descubrió que cuando se hacía incidir luz sobre ciertos metales, se generaba un haz de electrones. Esto constituye el efecto fotoeléctrico.

En la actualidad, bajo este principio funcionan algunos dispositivos que sirven para abrir y cerrar puertas automáticamente. Según la teoría ondulatoria, si se incrementaba la intensidad de la luz incidente, se podría acentuar el flujo de electrones desprendidos del metal. Sin embargo, esto no ocurrió, y se descubrió que el flujo de electrones dependía del color de la luz incidente, o sea de su frecuencia y no de su intensidad.

En 1905 Einstein propuso una teoría que explicaba este efecto. La luz se comporta como pequeños paquetes de energía luminosa sin masa a los cuales más tarde se les llamó fotones. Hoy en día los físicos están de acuerdo en que la luz tiene naturaleza de onda y de corpúsculo.

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