LA LUZ

¿ QUÉ ES LA LUZ?
Es la radiación luminosa emitida por la excitación de un cuerpo en forma de energía
visible. Esta radiación al producirse en la zona del espectro visible, nos permite ver
objetos y colores.
LA LUZ
¿Que son las fuentes luminosas?
La excitación de los cuerpos luminosos puede ser de origen térmico como el Sol, o de
origen luminiscente, como los rayos de una tormenta o los de las luciérnagas. Existen
pues dos grandes familias de fuentes luminosas: la incandescencia y la
luminiscencia.
Incandescencia y Luminiscencia. La
incandescencia involucra la vibración de
átomos enteros, y la luminiscencia
involucra sólo a los electrones.
INCANDESCENCIA
La incandescencia es luz obtenida de la
energía de calor. Si calentamos algo a una
temperatura lo suficientemente alta, esto
empezará a brillar. La luz incandescente se
produce cuando los átomos se calientan y
empiezan a liberar alguna de su vibración
termal como radiación electromagnética.
Éste es el tipo de luz más común que
nosotros vemos todos los días, como la luz
solar, las bombillas o focos regulares (no
florescentes) y el fuego. La luz es producida
por la incandescencia cuando la luz viene de
un sólido que se ha calentado.
El Sol proporciona casi todo el calor y toda la
luz y otras formas de energía que son
necesarias para la vida en nuestro planeta.
Aunque el sol es una estrella bastante
ordinaria, es muy importante para los
habitantes de la Tierra, ya que es la fuente
de la energía de toda la Tierra. El Sol y las
Estrellas
brillan por incandescencia.
Focos Incandescentes (Bombillas) y Fuego:
El fuego y los focos incandescentes (bombillas) proporcionan luz por el mismo
proceso, la incandescencia.
Las reacciones químicas que ocurren en el fuego, emiten calor cuando liberan gases
y aumentan la temperatura de los materiales. El fuego produce diferentes
temperaturas que resultan en diferentes colores.
Los focos utilizan electricidad para producir calor. Un foco incandece o "prende"
debido a que dentro del foco, diversas corrientes eléctricas corren por un alambre
delgado y lo calientan a altas temperaturas, ocasionando que este alambre
incandesca, o brille. Entre más alta esté la temperatura, la luz será más blanca y
más brillante. En las lámparas incandescentes, el filamento del foco está hecho de
tungsteno, un metal especial que puede permanecer a altas temperaturas por
cientos de horas sin quemarse
GRADOS KELVIN
La temperatura de color correlacionada (medida en grados
Kelvin) o temperatura de color es una medida científica para
describir el nivel de "calidez" o "frialdad" de una fuente
lumínica. Se basa en el color de la luz emitida por una fuente
incandescente. Al calentar una pieza de metal (un radiador
de cuerpo negro teórico), cambia de color rojizo a naranja,
amarillo, blanco, blanco azulado. El color de la luz emitida por
un objeto incandescente depende sólo de la temperatura.
Podemos usar esta medida para describir el color de una
fuente de luz por su "temperatura de color".
Cuando decimos que una lámpara tiene una temperatura de
color de 3.000 grados Kelvin, significa que un metal ardiente
a 3.000 grados Kelvin produciría una luz del mismo color que
la lámpara. Si el metal se calienta hasta 4.100 grados Kelvin,
genera una luz mucho más blanca. La luz solar directa
corresponde a unos 5.300 grados Kelvin, mientras que la luz
diurna, mezclada con la luz del cielo, es de unos 6.000
grados Kelvin o más. Una lámpara incandescente
convencional tiene un filamento a 2.700 grados Kelvin, y por
definición una temperatura de color de 2.700 grados
LUMINISCENCIA
La luminiscencia es "luz fría", es luz de otras fuentes de energía que puede tener
lugar en temperaturas normales o más bajas. La luz luminiscente ocurre a
temperaturas más bajas que la luz incandescente. Esta se produce cuando un
electrón suelta o libera alguna de su energía a la radiación electromagnética. Los
electrones necesitan tener cierta energía para mantenerse a ciertos niveles,
entonces cuando un electrón desciende a un nivel de energía más bajo, este libera
una cantidad específica de energía, la cual se convierte en un fotón o en luz de
cierto color. Para tener luminiscencia continua, es necesario tener algo que
continuamente dé un empujón a los electrones a un nivel de energía más alto para
mantener funcionando el ciclo. Este empujón puede ser proporcionado por
diferentes fuentes, tales como corriente eléctrica, como en la luz fluorescente, luz
de neón, iluminación exterior de vapor de mercurio, diodos que emiten luz,
pantallas de televisión y monitores de computadora, animales como las
luciérnagas, etc.
Luminiscencia es toda luz cuyo origen no
radica exclusivamente en las altas
temperaturas, por el contrario, es una forma
de "luz fría" en la que la emisión de radiación
lumínica es provocada en condiciones de
temperatura ambiente o baja.
La luminiscencia es la propiedad que
presentan algunos materiales y seres vivos
de emitir luz cuando son sometidos a
determinada temperatura. Esta luz es visible
solamente en la oscuridad.
Propiedad de despedir luz sin elevación de
temperatura y visible casi solo en la
oscuridad, como la que se observa en las
luciérnagas, en las maderas y en los
pescados putrefactos, en minerales de
uranio y en varios sulfuros metálicos.
Espectro Electromagnético
Tipos de Ondas Electromagnéticas:
Ondas radioeléctricas (o herzianas), que son generadas por una corriente oscilatoria, y que pueden
ser miriamétricas o kilométricas (VLF/LF, very low frequency / low frequency, entre 0 y
315KHz), hectométricas (MF, medium frequency, entre 315KHz y 3230KHz), decamétricas (HF,
high frequency, entre 3230KHz y 27,500KHz), métricas (VHF, very high frequency, entre
27,500KHz y 322MHz), decimétricas (UHF, ultra high frequency, entre 322MHz y 3300MHz),
centimétricas (SHF, entre 3300MHz y 31.8GHz) o milimétricas (WHD, entre 31.8GHz y
400GHz).
Ondas luminosas (luz), originadas de un
cuerpo luminoso que transmite su luz, y
que pueden ser infrarrojo (longitud de
onda entre 0.8 y 300 micras), visible
(longitud de onda entre 0.4 y 0.8
micras, y que incluye los colores rojo,
anaranjado, amarillo, verde, azul,
turquesa y violeta), o ultravioleta
(longitud de onda entre 0.02 y 0.4
micras).
Velocidad de la luz en distintos medios transparentes
Aire ------------------ 300.000 kms/seg
Agua ------------------ 226.000 kms/seg
Hielo ------------------ 229.000 kms/seg
Vidrio ------ 200.000/168.000 kms/seg
Cuarzo ------------------ 205.000 kms/seg
Diamante –------------------ 124.00 kms/seg
Luz día 5200K, Sombra 7000K, Nublado
6000K, Tugsteno 3200K, Luz fluorescente
blanca 4000K,
Valores de onda de los colores
Color
Rojo
Naranja
Amarillo
Verde
Azul
Violeta
Frecuencia
4,6 x 1014 cs/seg
5,0 x 1014 cs/seg
5,2 x 1014 cs/seg
5,7 x 1014 p/seg
6,4 x 1014 cs/seg
7,3 x 1014 cs/seg
1014 = 10 a la potencia 14
Amplitud
6.500 A
6.000 A
5.800 A
5.200 A
4.700 A
4.100 A
A = “Angstrom” = 0,0001 micra.
Por su parte, cada color tiene un índice de refracción propio, lo que hace que
los distintos componentes de la luz solar se dispersen al pasar por un prisma
hecho de una sustancia homogénea. Siguen la regla de que a mayor longitud
de onda hay menor desviación, o sea un menor índice de refracción.
Reflexión
A l incidir la luz en un cuerpo, la materia de la
que está constituido retiene unos instantes su energía y a continuación la
reemite en todas las direcciones.
Dispersión
Cuando
la luz es reflejada difusa e irregularmente,
el proceso se denomina dispersión. Gracias
a este fenómeno podemos seguir la
trayectoria de la luz en ambientes
polvorientos o en atmósferas saturadas.
Leyes de la reflexión de la luz
La primer ley de la reflexión de la luz
expresa que el rayo incidente, la
perpendicular al plano de reflexión, y el
rayo reflejado, están en un mismo
plano.
La segunda ley de la reflexión de la luz
expresa que el ángulo de reflexión es
igual al ángulo de incidencia.
Mediante la propiedad de reflexión de
la luz, es posible construir
•El periscopio - que permite ver
por encima de un obstáculo.
•El caleidoscopio - aparato que
produce una imagen de
multiplicación simétrica.