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NATURALEZA Y PROPAGACION DE LA LUZ
Documento # 1 para el curso de Fisica Moderna
UPS - G
Adaptacion del texto y figuras: “Fisica” de Resnick-Halliday-Krane
Se incluye tambien otras fuentes: Wikipedia
Naturaleza de la luz.- No hay nada en su naturaleza que distinga a la luz de cualquier otra onda electromagnetica (como por ejemplo las ondas de radio).

Lo que distinge a la luz de lasotras ondas electromagneticas, es que tenemos receptores (ojos) que son sensibles a una gama de longitudes de onda desde 400nm (color violeta) hasta 700nm (color rojo) valores que corresponden a una gama de frecuencias desde 7x1014 Hz hasta 4x1014 Hz, aunque la sensibilidad a la luz de una persona puede variar con respecto a otra. En la figura 1 se muestra al rango de frecuencias de la luz conrespecto al rango de frecuencias de las ondas electromagneticas.

Figura 1.- El espectro electromagnetico

Dentro del rango mencionado la sensibilidad del ojo de una persona es distinta para varias frecuencias, la figura 2 muestra un grafico de la sensibilidad del ojo humano en funcion de la longitud de onda de la luz.

La mayor sensibilidad ocurre en 555nm, correspondiente a la luz de coloramarillo-verdoso para las personas. Los animales pueden presentar sensibilidad a rangos distintos de frecuencia.

Las fuentes de luz visible dependen del movimiento de los electrones, los electrones de los atomos pueden ser llevados de su estado de mínima energia a estados de energia mas altos por varias formas, como por ejemplo al calentar una sustancia o al hacer atravesar por ella una corrienteeléctrica. Cuando los electrones vuelven a sus niveles mas bajos de energía los atomos emiten radiación que puede estar en la región visible del espectro. Newton creía que la luz eran partículas generadas por objetos calientes que al ser emitidos rebotan en otros objetos y son detectadas por nuestros ojos, en cambio Hooke creia que la luz debía ser algun tipo de movimiento ondulatorio.
La fuente deradiación luminosa mas familiar para nosotros es el sol, la radiacion de la luz solar abarca todo el espectro electromagnetico, pero su radiación mas intensa esta en la region que nosotros conocemos como visible y corresponde a una longitud de onda de 550nm, que coincidentemente? corresponde con la maxima visibilidad del ser humano promedio.
Todos los objetos emiten radiación electromagnéticallamada radiación térmica, debido a su temperatura, los objetos como el Sol cuya radiacion termica es visible se conocen como objetos incandescentes, típicamente son ncesarias temperaturas de mas de 1000 C. Tambien es posible que ciertos objetos frios emitan radiacion electromagnetica, este fenomeno se conoce como luminiscencia.
Los objetos luminiscentes pueden clasificarse en dos categorias quedependen de la duración de la emisión de luz una vez suprimida la fuente de excitación. Los objetos que dejan de emitir luz inmediatamente (dentro de 10-8) se conocen como objetos fluorescentes. Los objetos que siguen emitiendo luz luego de que la fuente de excitacion ha cesado se conocen como objetos fosforescentes.
Hay ciertos animales que son bioluminiscentes. Otras causas de luminiscenciaincluyen a la corriente electrica (diodos led). En la figura 3 se muestra un objeto fosforescente.

Figura 3. Adorno fosforescente
Es la luz una onda?
Recordemos un poco de la naturaleza ondulatoria del sonido.
En realidad, el sonido ya era bastante comprendido por los antiguos griegos. El detalle esencial del que ellos se habían dado cuenta es que el sonido es generado por un objeto materialque vibra, como una campana, una cuerda o la piel de un tambor. Su explicación era que la piel vibrante, por ejemplo, empuja y hala alternativamente el aire justo sobre ella, enviando ondas de compresión y descompresión (conocida como rarefacción), como los círculos de rizos que se expanden a partir de una perturbación en la superficie de un estanque. Al llegar al oído, estas ondas empujan y...
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