Descomposicion de la luz

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Espectro de la luz
Newton, 1666
La fuente de la astrofísica

La descomposición de la luz blanca en siete colores, base de una parte importante de la óptica, al principio no fue sino una curiosidad.

En 1666, como refiere en su obra Optiks, sir Isaac Newton se da cuenta de que la luz que incide en un prisma de cristal se descompone en siete franjas de color distinto. Repiteel experimento profundizando algo más, para lo que hace un agujero en un postigo de una de sus ventanas para obtener un haz luminoso más restringido y coloca una hoja de papel en la trayectoria del haz difractado, para observar el orden de los colores. En 1704, prosigue su observación con las pompas de jabón, que indican que varias capas delgadas y transparentes producen la difraccióncaracterística de la irisación.

La teoría que Newton elaboró a partir de sus observaciones fue fruto de una intuición magistral, y su principio jamás se ha puesto en duda: la luz es un compuesto heterogéneo de rayos de distinta longitud de onda que se difractan en ángulos distintos y provocan una impresión visual diferente. Fue, en consecuencia, el primero en postular que el arco iris es producto deuna refracción analítica. Convencido de la imposibilidad de corregir las aberraciones cromáticas de las lentes, ideó y construyó el primer telescopio de espejo.

En aquella época, nadie comprendió la teoría de Newton. Hooke, uno de los más célebres miembros de la Royal Society, la criticó con muy poco fundamento, y otros físicos tampoco la recibieron mejor. Los jesuitas ingleses llegaron aafirmar que el experimento en el que Newton se basaba estaba mal realizado.
Transcurrió casi un siglo y medio antes de que se volviera a estudiar esta curiosidad científica. Hacia 1800, el astrónomo inglés William Herschel midió la intensidad térmica del espectro solar, hallando que el desprendimiento de calor proseguía más allá del extremo rojo del espectro: había descubierto la luzinfrarroja.

La espectroscopia

Pero la espectroscopia, producto esencial del descubrimiento de Newton, que consiste en el estudio del espectro de diversas fuentes luminosas, nació realmente gracias a las observaciones del alemán Joseph von Fraunhofer. En 1814, al analizar de forma sistemática el espectro solar siguiendo las indicaciones de Wollaston, un sabio inglés que había descubierto enél rayas oscuras, Fraunhofer enumeró con exactitud 754 de esas líneas, que desde entonces se denominan líneas de Fraunhofer. Asimismo fue el primero en medir la longitud de onda específica de cada banda mediante un difractómetro rudimentario que construyó y que fue el primero en su género.

El descubrimiento de Fraunhofer era de importancia capital, pero sólo se reconocería mucho más tarde.La causa fue principalmente técnica, ya que era imposible desarrollar la espectroscopia astronómica sin grandes telescopios de espejo, y era imposible construirlos sin grandes bloques de vidrio, que aún no se sabía fabricar. Había telescopios pequeños de espejo, pero eran incómodos. En 1856, cuando ya se sabía construir grandes lentes y depositar una película uniforme de plata en la carareflectante, la espectroscopia astronómica, aplicación esencial del descubrimiento de Newton, pudo por fin iniciar su desarrollo. Seis años después, el físico sueco Anders Jonas Angstróm llevó a cabo con éxito un análisis de la composición química del espectro solar y estableció la unidad de longitud de onda que lleva su nombre.

Las técnicas derivadas se desarrollaron cada vez con mayor rapidezy, de 1887 a 1896, el americano Henry A. Rowland publicó un espectro solar de muy elevada resolución, así como un catálogo de la longitud de onda y la intensidad de cada banda. Fue, a fin de cuentas, un aprovechamiento magnífico del descubrimiento fortuito de Newton.

Mientras tanto, otro astrónomo inglés, William Huggins, proseguía con un inventario de los espectros luminosos de...
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