1 Naturaleza de la luz

NATURALEZA Y PROPAGACIÓN DE LA LUZ

Contenido:
1.

Naturaleza de la luz

2.

Velocidad de la luz

3.

Frentes de ondas y rayos

4.

Índice de refracción

5.

Longitud de onda

6.

Reflexión y Refracción

7.

Reflexión total

8.

Desviación

9.

Espectro electromagnético

10. Dispersión
11. Prisma
12. Polarización
13. Polarización por reflexión
14. Doble refracción
15. Polarización circular yelíptica
16. Dispersión luminosa
17. Principio de Huygens

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Cátedra de Física III
Facultad de Ingeniería U.N.A.
Prof. Ing. Ricardo Giménez Tarrés

Naturaleza de la luz
Teoría Corpuscular
Newton, en el siglo XVII, mantenía la teoría que la luz consistía en una
corriente de corpúsculos que salían con ciertavelocidad de una fuente y se
alejaban en línea recta, por lo cual formaba una sombra detrás de los
objetos.
Estos corpúsculos podían penetrar en las sustancias transparentes y
reflejarse en la superficie de los cuerpos opacos. Los distintos colores de
debían a los distintos tamaños de los corpúsculos.
Teoría Ondulatoria
A mediados del siglo XVII, Huygens mantuvo la teoría que la luz era una
onda.Demostró que la reflexión y la refracción podían explicarse con la
teoría ondulatoria. Sin embargo, no podía demostrar que siendo un
movimiento ondulatorio no se observaba la difracción.
Grimaldi, en aquella época, observó el fenómeno de difracción de la luz,
pero sus observaciones no fueron comprendidas en ese momento.
En el siglo XIX, mediante experimentos de Young y Fresnel sobre
interferencia dela luz, se demostraron que existían fenómenos ópticos para
cuya explicación era inadecuada la teoría corpuscular. Los experimentos de
Young permitieron medir las longitudes de onda de las ondas luminosas, y
Fresnel demostró que la longitud de onda es mucho menor que el tamaño
de los objetos, por eso la difracción, ya observada por Grimaldi, es muy
pequeña y no se nota.
Teoría electromagnética
Afinales del siglo XIX Maxwell afirmó que la luz consistía en ondas
electromagnéticas de longitud de onda muy pequeña, e hizo un cálculo de
cuanto debería ser su velocidad, resultando 300.000.000 m/s. Este valor
coincidía con la velocidad de la luz determinada experimentalmente hasta
la fecha.
Luego de15 años, Hertz logró producir ondas de corta longitud de onda, de
origen electromagnético, ydemostró que poseían todas las propiedades de
las ondas luminosas.
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Cátedra de Física III
Facultad de Ingeniería U.N.A.
Prof. Ing. Ricardo Giménez Tarrés

Teoría del cuerpo negro
La teoría electromagnética no podía explicar el fenómeno de la emisión
fotoeléctrica, que consistía en la expulsión de electrones de unconductor
por la luz que índice sobre su superficie.
Planck, en el 1.900, lanzó una idea, ampliada en el 1.905 por Einstein, que
la energía de un haz luminoso está concentrada en pequeños paquetes o
fotones. El fotón tenía una frecuencia y su energía era proporcional a ella.
El fenómeno fotoeléctrico consistía en la transmisión de energía de un
fotón a un electrón.
Experimentos de Millikandemostraron que la energía de los fotones
coincidía con la fórmula de Einstein.
El efecto Compton demostró que la luz está formada por fotones. Compton,
en el 1.921, demostró que la energía cinética y la cantidad de movimiento,
antes y después del choque entre un fotón y un electrón, se conservaban,
como si se trataban de cuerpos materiales.
Esta teoría parece exigir la vuelta a la teoríacorpuscular.
Punto de vista actual
Los físicos, enfrentados ante experimentos aparentemente contradictorios,
aceptan el hecho que la luz parece tener doble naturaleza.
Los fenómenos de propagación de la luz se explican mejor con la teoría
ondulatoria electromagnética, mientras, la acción mutua entre la luz y la
materia, en los procesos de absorción y emisión, se explican con la teoría
corpuscular...