La Luz

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¿ QUÉ ES LA LUZ? Es la radiación luminosa emitida por la excitación de un cuerpo en forma de energía visible. Esta radiación al producirse en la zona del espectro visible, nos permite ver objetos y colores. LA LUZ ¿Que son las fuentes luminosas? La excitación de los cuerpos luminosos puede ser de origen térmico como el Sol, o de origen luminiscente, como los rayos de una tormenta o los de las luciérnagas. Existen pues dos grandes familias de fuentes luminosas: la incandescencia y la luminiscencia. Incandescencia y Luminiscencia. La incandescencia involucra la vibración de átomos enteros, y la luminiscencia involucra sólo a los electrones. INCANDESCENCIA La incandescencia es luz obtenida de la energía de calor. Si calentamos algo a una temperatura lo suficientemente alta, esto empezará a brillar. La luz incandescente se produce cuando los átomos se calientan y empiezan a liberar alguna de su vibración termal como radiación electromagnética. Éste es el tipo de luz más común que nosotros vemos todos los días, como la luz solar, las bombillas o focos regulares (no florescentes) y el fuego. La luz es producida por la incandescencia cuando la luz viene de un sólido que se ha calentado. El Sol proporciona casi todo el calor y toda la luz y otras formas de energía que son necesarias para la vida en nuestro planeta. Aunque el sol es una estrella bastante ordinaria, es muy importante para los habitantes de la Tierra, ya que es la fuente de la energía de toda la Tierra. El Sol y las Estrellas brillan por incandescencia. Focos Incandescentes (Bombillas) y Fuego: El fuego y los focos incandescentes (bombillas) proporcionan luz por el mismo proceso, la incandescencia. Las reacciones químicas que ocurren en el fuego, emiten calor cuando liberan gases y aumentan la temperatura de los materiales. El fuego produce diferentes temperaturas que resultan en diferentes colores. Los focos utilizan electricidad para producir calor. Un foco incandece o "prende" debido a que dentro del foco, diversas corrientes eléctricas corren por un alambre delgado y lo calientan a altas temperaturas, ocasionando que este alambre incandesca, o brille. Entre más alta esté la temperatura, la luz será más blanca y más brillante. En las lámparas incandescentes, el filamento del foco está hecho de tungsteno, un metal especial que puede permanecer a altas temperaturas por cientos de horas sin quemarse GRADOS KELVIN La temperatura de color correlacionada (medida en grados Kelvin) o temperatura de color es una medida científica para describir el nivel de "calidez" o "frialdad" de una fuente lumínica. Se basa en el color de la luz emitida por una fuente incandescente. Al calentar una pieza de metal (un radiador de cuerpo negro teórico), cambia de color rojizo a naranja, amarillo, blanco, blanco azulado. El color de la luz emitida por un objeto incandescente depende sólo de la temperatura. Podemos usar esta medida para describir el color de una fuente de luz por su "temperatura de color". Cuando decimos que una lámpara tiene una temperatura de color de 3.000 grados Kelvin, significa que un metal ardiente a 3.000 grados Kelvin produciría una luz del mismo color que la lámpara. Si el metal se calienta hasta 4.100 grados Kelvin, genera una luz mucho más blanca. La luz solar directa corresponde a unos 5.300 grados Kelvin, mientras que la luz diurna, mezclada con la luz del cielo, es de unos 6.000 grados Kelvin o más. Una lámpara incandescente convencional tiene un filamento a 2.700 grados Kelvin, y por definición una temperatura de color de 2.700 grados LUMINISCENCIA La luminiscencia es "luz fría", es luz de otras fuentes de energía que puede tener lugar en temperaturas normales o más bajas. La luz luminiscente ocurre a temperaturas más bajas que la luz incandescente. Esta se produce cuando un electrón suelta o libera alguna de su energía a la radiación electromagnética. Los electrones necesitan tener cierta energía para mantenerse a ciertos niveles, entonces cuando un electrón desciende a un nivel de energía más bajo, este libera una cantidad específica de energía, la cual se convierte en un fotón o en luz de cierto color. Para tener luminiscencia continua, es necesario tener algo que continuamente dé un empujón a los electrones a un nivel de energía más alto para mantener funcionando el ciclo. Este empujón puede ser proporcionado por diferentes fuentes, tales como corriente eléctrica, como en la luz fluorescente, luz de neón, iluminación exterior de vapor de mercurio, diodos que emiten luz, pantallas de televisión y monitores de computadora, animales como las luciérnagas, etc. Luminiscencia es toda luz cuyo origen no radica exclusivamente en las altas temperaturas, por el contrario, es una forma de "luz fría" en la que la emisión de radiación lumínica es provocada en condiciones de temperatura ambiente o baja. La luminiscencia es la propiedad que presentan algunos materiales y seres vivos de emitir luz cuando son sometidos a determinada temperatura. Esta luz es visible solamente en la oscuridad. Propiedad de despedir luz sin elevación de temperatura y visible casi solo en la oscuridad, como la que se observa en las luciérnagas, en las maderas y en los pescados putrefactos, en minerales de uranio y en varios sulfuros metálicos. Espectro Electromagnético Tipos de Ondas Electromagnéticas: Ondas radioeléctricas (o herzianas), que son generadas por una corriente oscilatoria, y que pueden ser miriamétricas o kilométricas (VLF/LF, very low frequency / low frequency, entre 0 y 315KHz), hectométricas (MF, medium frequency, entre 315KHz y 3230KHz), decamétricas (HF, high frequency, entre 3230KHz y 27,500KHz), métricas (VHF, very high frequency, entre 27,500KHz y 322MHz), decimétricas (UHF, ultra high frequency, entre 322MHz y 3300MHz), centimétricas (SHF, entre 3300MHz y 31.8GHz) o milimétricas (WHD, entre 31.8GHz y 400GHz). Ondas luminosas (luz), originadas de un cuerpo luminoso que transmite su luz, y que pueden ser infrarrojo (longitud de onda entre 0.8 y 300 micras), visible (longitud de onda entre 0.4 y 0.8 micras, y que incluye los colores rojo, anaranjado, amarillo, verde, azul, turquesa y violeta), o ultravioleta (longitud de onda entre 0.02 y 0.4 micras). Velocidad de la luz en distintos medios transparentes Aire ------------------ 300.000 kms/seg Agua ------------------ 226.000 kms/seg Hielo ------------------ 229.000 kms/seg Vidrio ------ 200.000/168.000 kms/seg Cuarzo ------------------ 205.000 kms/seg Diamante –------------------ 124.00 kms/seg Luz día 5200K, Sombra 7000K, Nublado 6000K, Tugsteno 3200K, Luz fluorescente blanca 4000K, Valores de onda de los colores Color Rojo Naranja Amarillo Verde Azul Violeta Frecuencia 4,6 x 1014 cs/seg 5,0 x 1014 cs/seg 5,2 x 1014 cs/seg 5,7 x 1014 p/seg 6,4 x 1014 cs/seg 7,3 x 1014 cs/seg 1014 = 10 a la potencia 14 Amplitud 6.500 A 6.000 A 5.800 A 5.200 A 4.700 A 4.100 A A = “Angstrom” = 0,0001 micra. Por su parte, cada color tiene un índice de refracción propio, lo que hace que los distintos componentes de la luz solar se dispersen al pasar por un prisma hecho de una sustancia homogénea. Siguen la regla de que a mayor longitud de onda hay menor desviación, o sea un menor índice de refracción. Reflexión A l incidir la luz en un cuerpo, la materia de la que está constituido retiene unos instantes su energía y a continuación la reemite en todas las direcciones. Dispersión Cuando la luz es reflejada difusa e irregularmente, el proceso se denomina dispersión. Gracias a este fenómeno podemos seguir la trayectoria de la luz en ambientes polvorientos o en atmósferas saturadas. Leyes de la reflexión de la luz La primer ley de la reflexión de la luz expresa que el rayo incidente, la perpendicular al plano de reflexión, y el rayo reflejado, están en un mismo plano. La segunda ley de la reflexión de la luz expresa que el ángulo de reflexión es igual al ángulo de incidencia. Mediante la propiedad de reflexión de la luz, es posible construir •El periscopio - que permite ver por encima de un obstáculo. •El caleidoscopio - aparato que produce una imagen de multiplicación simétrica.