LA LUZ La luz es una radiación electromagnética capaz de estimular la retina del ojo, la radiación que no puede percibirse por el ojo recibe otros nombres como ondas infrarrojas, ondas ultravioleta y ondas de radio. Estas ondas pueden percibirse por otros medios diferentes. Un cuerpo luminoso es un cuerpo que emite ondas luminosas, un cuerpo iluminado refleja ondas luminosas. Todos los cuerpos calientes emiten radiación, pero no todos emiten luz visible. La luz es una onda electromagnética, pero las ondas luminosas representan solo una pequeña parte de la radiación electromagnética. Todas las ondas electromagnéticas viajan en el espacio con la misma velocidad, sin embargo difieren en frecuencia y por lo tanto en longitud de onda. A la onda electromagnética se le asocian un campo eléctrico y un campo magnético, estos campos vibran en planos perpendiculares entre si y perpendiculares a la dirección de la onda. Muchos materiales trasmiten la luz sin deformar los rayos, estos materiales reciben el nombre de materiales transparentes como el vidrio, cuarzo, y el aire. Otros materiales como el vidrio esmerilado trasmiten la luz pero deforman los rayos luminosos durante la trasmisión, se les llama translucidos. Materiales como los ladrillos no trasmiten la luz, absorben o reflejan toda la luz que cae sobre ellos se les llama opacos. La rapidez de la onda luminosa es de 3 x 108 m/s. Como la luz se mueve en líneas rectas en la dirección de las ondas, estas líneas pueden usarse para representar la dirección de las ondas luminosas, a estas líneas se les llama rayos luminosos y se le denomina óptica de rayos. La intensidad luminosa de una fuente se mide comparándola con la unidad internacional la candela. La fuente normal de intensidad luminosa es un sexagésimo de un centímetro cuadrado de toria a la temperatura del platino fundido. La intensidad luminosa de3 esta fuente se define como una candela la cantidad de luz que emite una fuente es su intensidad luminosa, depende de la cantidad de energía que recibe la fuente, también depende de la eficiencia con que la fuente convierte la energía que recibe en energía luminosa. El flujo de energía luminosa que proviene de una fuente se llama flujo luminoso y se mide con la unidad llamada lumen el ritmo de flujo de energía es la potencia y el lumen es una unidad de potencia. Iluminación es el ritmo al que la energía luminosa cae sobre una unidad de área a cierta distancia de la fuente luminosa, se mide en Lúmenes/m2 . Una unidad es la iluminación de una superficie localizada a un metro de la fuente de una candela. Hay dos formas para aumentar la iluminación de una superficie, se puede aumentar la intensidad de la fuente luminosa o disminuir la distancia entre la fuente y la superficie. La iluminación es directamente proporcional a la intensidad de la fuente luminosa e inversamente proporcional al cuadrado de su distancia a la fuente E = I / d2 E = iluminación Lumenes / m2 d = distancia I = intensidad luminosa (candelas) La luz blanca es una combinación de luces de muchos colores. Cada color corresponde a una longitud de onda diferente, las ondas de luz roja son las que tienen las longitudes de onda mas largas, las ondas de luz violeta tiene las longitudes de onda mas pequeñas, las luces roja y violeta son los extremos opuestos del espectro de las ondas luminosas. El color es una propiedad de la luz, el color de un objeto depende de cuales longitudes de onda de la luz refleja dicho objeto. La luz por su naturaleza ondulatoria presenta los fenómenos de refracción, difracción y reflexión de sus ondas al chocar con los objetos que se atraviesan a su paso. Las ondas orientadas en un plano particular tienen polarización plana, la luz no polarizada vibra en muchos planos. Todas las ondas se pueden descomponer en componentes vertical y horizontal, si se coloca un filtro polaroide, solo pasan aquellas ondas que vibran paralelamente al plano permitido, la mitad de los rayos se eliminan. Las ondas luminosas son transversales. La luz que cae sobre una superficie metálica expulsa electrones del metal, esta expulsión de electrones se llama efecto fotoeléctrico la energía luminosa no se distribuye en forma uniforme, se concentra en paquetes o pequeños haces de energía, a los paquetes se les llama fotones. Cuando un rayo de luz incide sobre una superficie, el ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión. El rayo incidente, el rayo reflejado y la normal quedan en el mismo plano. (Ley de la reflexión). La refracción es la desviación de la luz cuando entra a un nuevo medio. La luz se refracta hacia la normal cuando entra a un medio más denso. La refracción se produce solo cuando el rayo incidente llega oblicuamente al limite entre los dos medios. Cuando el ángulo de incidencia es cero no hay refracción. La densidad óptica de un medio es la propiedad que determina la rapidez con que se mueve la luz a través de el. Si un medio es ópticamente denso disminuye mas la rapidez que en un medio que sea menos denso ópticamente. La Ley de Snell establece que un rayo de luz se desvía de tal manera que la razón del seno del ángulo de incidencia al seno del ángulo de refracción es una constante. n = sen i sen r Cuando un rayo de luz pasa de un medio denso al aire, se desvía alejándose de la normal, el ángulo de refracción es mayor al ángulo de incidencia, esto lleva al fenómeno de reflexión total interna que se produce cuando la luz cae sobre la superficie de un medio menos denso ópticamente a un ángulo tan grande que no pueda producir un rayo refractado. Cuando un haz de rayos luminosos cae sobre la superficie de un prisma de vidrio, la luz se dispersa, la luz sale del prisma como una serie ordenada de diferentes colores. Todas las ondas electromagnéticas viajan a través del espacio con la rapidez de la luz. Pero en otros medios las ondas viajan mas despacio y las ondas de diferentes frecuencias viajan con velocidades ligeramente diferentes, sus índices de refracción son distintos para cada longitud de onda de la luz, las ondas de cada color se desvían con diferente intensidad y la luz se dispersa. El conjunto de los diferentes colores que salen del prisma se llama su espectro. El espectro de la luz del sol a través de las gotas de lluvia es el arco iris.