Optica

CAPITULO 11

OPTICA

LA NATURALEZA DE LA LUZ.

Introducción histórica

Los antiguos filósofos ya conocían algunos hechos sobre la naturaleza y propagación de la luz. Así se atribuye a Euclides el descubrimiento de las leyes de la reflexión de la luz (300 años a.C.).

Newton, a finales del siglo XVII, sostuvo que la luz estaba compuesta por partículas, diferentes según sucolor, y que “rebotan” en un espejo logrando así explicar porqué los ángulos de incidencia y reflexión eran los mismos. Parece ser que la propagación rectilínea de la luz tuvo mucho que ver con esta posición. Además lograba explicar la refracción sobre la superficie de dos medios diferentes usando también una teoría corpuscular. Huygens, contemporáneo de Newton, hablaba de ondas luminosas, ymediante el principio de Huygens, explicaba también la refracción y reflexión. Según Newton la luz debía ir más rápida en un medio más denso. Según Huygens el fenómeno era al revés, pero no obstante en aquella época aún no se podía medir la velocidad de la luz de manera fiable, y no se levó a cabo ningún experimento para descubrir quien tenía razón; fue la eminencia de Newton lo que decantó la balanzahacia el lado corpuscular de la luz durante esa época, y esta inercia hizo que, pese a los continuos debates y polémicas, fuera la naturaleza corpuscular de la luz la dominante durante el siglo siguiente al de Newton.

A principios del siglo XIX empezó a formarse un sistema consecuente y desarrollado de la luz vista desde un punto ondulatorio. Fueron de gran importancia las aportaciones deJoung y Fresnel. El descubrimiento de muchos fenómenos de difracción e interferencia relacionados con la luz y la posterior explicación del fenómeno ondulatorio de la luz como una onda electromágnetica por parte de Maxwell pareció dejar sentada definitivamente la teoría ondulatoria sobre la luz a finales del siglo XIX
La naturaleza de la luz ha sido interpretada de diversas maneras:
1.Como compuesta por corpúsculos que viajaban por el espacio en línea recta (teoría corpuscular - Newton - 1670).
2. Como ondas similares a las del sonido que requerían un medio para transportarse (el Éter- teoría Ondulatoria - Huygens - 1678, Young y Fresnel).
3. Como ondas electromagnéticas , al encontrar sus características similares a las ondas de radio (teoría electromagnética - Maxwell- 1860).
4. Como paquetes de energía llamados cuantos (Plank).
Finalmente Broglie en 1924 unifica la teoría electromagnética y la de los cuantos ( que provienen de la ondulatoria y corpuscolar) demostrando la doble naturaleza de la luz.
TEORÍA CORPUSCULAR
Newton descubre en 1666 que la luz natural, al pasar a través de un prisma es separada en una gama de colores que van desdeel rojo al azul. Newton concluye que la luz blanca o natural está compuesta por todos lo colores del arcoiris.

Isaac Newton propuso una teoría corpuscular para la luz en contraposición a un modelo ondulatorio propuesto por Huygens. Supone que la luz está compuesta por una granizada de corpusculos o partículas luminosos, los cuales se propagan en línea recta , pueden atravesar mediostransparentes y ser reflejados por materias opacas. Esta teoría explica la propagación rectilínea de la luz, la refracción y reflexión.

Newton, experimentalmente demostró que la luz blanca, al traspasar un prisma, se dispersa en rayos de colores y que éstos, a su vez, al pasar por un segundo prisma no se descomponen, sino que son homogéneos. De esta descomposición de la luz deduce y demuestraque al dejar caer los rayos monocromáticos sobre un prisma, éstos se recombinan para transformarse en luz blanca. Se desprende así que ésta resulta de una combinación varia de rayos coloreados que poseen diferentes grados de refrangibilidad; desde el violeta –el más refrangible- hasta el rojo –que tiene el menor índice de refracción.
Newton consideró a la luz semejante a un flujo de...