La Luz

Capítulo 1.

LA LUZ

1.1. 1.2. 1.3. 1.4.

Generalidades . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 Características de las ondas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 Espectro de frecuencias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 Naturaleza dual de la luz . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . 18

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1.1. Generalidades
Es sabido que existen diversos tipos de energía: mecánica, térmica, electrostática y electromagnética. • Si a un cuerpo en reposo se le suministra energía mecánica, éste tiende a ponerse en movimiento transformando la energía suministrada en energía cinética, energía quelleva consigo y que comunica a otros cuerpos si colisiona con ellos. • El calor es una forma de energía que se propaga por convección, conducción o radiación. • Cuando “encendemos la luz”, conectamos el filamento metálico de una lámpara incandescente a través de una diferencia de potencial, lo cual hace fluir carga eléctrica por el filamento de un modo parecido a como la diferencia de presión de unamanguera de riego hace fluir el agua por su interior. El flujo de electrones constituye la corriente eléctrica. Usualmente asociamos la corriente al movimiento de cargas en cables conductores, pero la corriente eléctrica surge de cualquier flujo de carga. Cuando la corriente eléctrica se propaga a través de los conductores y llega a un receptor se transforma en éste en otro tipo de energía. • Siel cuerpo o fuente emisora irradia energía, la propagación se produce por radiación en forma de ondas* que son las perturbaciones físicas que se propagan a través de un determinado medio o en el vacío. Las ondas mecánicas propagan este tipo de energía a través de un medio material elástico. Son ondas longitudinales porque en ellas coincide la vibración de las partículas con la dirección de lapropagación. Dos ejemplos son las vibraciones de un muelle y el sonido. En un muelle las vibraciones se propagan en una sola dirección y en el caso del sonido, se propagan tridimensionalmente. Las ondas electromagnéticas propagan energía producida por oscilaciones de campos eléctricos y magnéticos y no necesitan un medio material de propagación. Por ejemplo, la luz. Dentro de las diferentes formas depropagación de las ondas se definen diversos regímenes. Desde el punto de vista de la luminotecnia, nos interesa el régimen periódico, que se define como aquel que se repite a intervalos regulares de tiempo y que se expresa gráficamente mediante varias formas de onda. Aquí, la forma de la onda representa oscilaciones como fenómenos en los que la magnitud física es función periódica de una variableindependiente (el tiempo), cuyo valor medio es nulo. Es decir, se trata de funciones armónicas simples o fundamentales, como el seno o el coseno, de una sola variable, unidimensional y transversales (se propagan perpendicularmente a la dirección en que vibran las partículas). En definitiva, existe un conjunto muy amplio de fenómenos físicos, eléctricos y electromagnéticos, entre los que seincluye la electricidad, la luz, el sonido, las ondas hertzianas o el oleaje del mar, cuyas características quedan determinadas mediante el estudio de las ondas sinusoidales. De ahí que se utilice el concepto de radiación de las ondas y las características que las definen.

1.2. Características de las ondas
Longitud de Onda ( )
Se define como la distancia recorrida por la onda en un periodo. En una ondatransversal se puede definir como la distancia entre dos máximos consecutivos o entre otros dos puntos cualesquiera que se encuentren en la misma fase (Fig. 1).

λ

λ

λ

λ
Figura 1. Longitud de onda .

* Onda: Expresión gráfica de una variación periódica representada en amplitud y tiempo. La amplitud es el valor u ordenada máxima que toma la onda.

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