Tema 26.- NATURALEZA Y PROPAGACIÓN DE LA LUZ
• Ondas electromagnéticas
Las ecuaciones de Maxwell muestran que para una onda
electromagnética plana en el vacío los campos E y B :
(i) sonperpendiculares a la dirección de propagación, la cual
coincide con la dirección del producto vectorial E x B ,
(ii) son perpendiculares entre sí,
(iii) cumplen las ecuaciones de onda con una velocidad depropagación en el vacío:
1
c=
ε 0µ0
(iv) están en fase y tienen la misma velocidad y frecuencia, y
(v) tienen amplitudes relacionadas por:
E
E0 = cB0
B0 = 0
c
Las ecuaciones de una onda e.m.plana-polarizada que se
propaga en la dirección del eje +x son:
Ey = E0cos(ω t - kx)
y
Bz = B0cos(ω t - kx)
donde c = ω /k, y el plano xy es el plano de polarización. Los
valores instantáneosde E y B están relacionados por:
E = cB

B = E/c

Las frecuencias (o las longitudes de onda) de las ondas e.m.
abarcan varios órdenes de magnitud. La luz visible corresponde
sólo a una pequeñaparte del espectro electromagnético:
(1) Ondas de radiofrecuencia: Varios km hasta 0.3 m
(2) Microondas: Desde 0.3 m hasta 10-3 m
(3) Espectro infrarrojo: Desde 10-3 m hasta 7.8 x 10 -7 m
(4) Luz oespectro visible: Desde 780 nm hasta 380 nm
(5) Rayos ultravioleta: Desde 3.8 x 10 -7 m hasta 6 x 10 -10 m
(6) Rayos X: Desde ~10-9 m hasta 6 x 10 -12 m
(7) Rayos gamma (γ ): Desde ~10-10 m hasta~10 -14 m
• Velocidad de la luz. Índice de refracción
La velocidad de la luz en el vacío es exactamente:
c = 299 792 457 m/s
La velocidad de la luz v en un medio es:
c
v=
n
donde n es elíndice de refracción del medio (se tiene que para
el vacío n = 1 y para los demás medios n > 1).
• Propagación de la luz. Principio de Huygens
Según el principio de Huygens, cada punto de un frente deonda primario sirve como foco de pequeñas ondas esféricas
secundarias que avanzan con una velocidad y frecuencia igual a
la de la onda primaria. el frente de onda primario al cabo de
cierto...