INTRODUCCION ( HAGA UNA DESCRIPCION HISTORICA SOBRE ESTA RAMA DE LA FISICA
La historia de la Óptica geométrica e instrumental está relacionada con la historia de las lentes, el descubrimiento de las leyes de la reflexión y de la refracción y de la formación de las imágenes. Resulta interesante conocer cómo se inventaron y desarrollaron los primeros instrumentos ópticos, como el telescopio, el microscopio y el espectroscopio ya que la mayoría de los instrumentos ópticos posteriores son modificaciones de éstos.
No se conocen con mucha precisión las nociones que se tenían de la Óptica en la antigüedad. En los restos de antiguas civilizaciones se encontraron objetos que nos dan una idea de los intereses de los hombres por los fenómenos ópticos. En los restos de las tumbas egipcias aparecieron restos de espejos metálicos que probablemente servían para desviar los rayos del sol. Las lentes positivas fueron usadas como lupas desde tiempos muy remotos. Los hallazgos arqueológicos demostraron que fueron utilizadas para hacer las pequeñas inscripciones que aparecieron en objetos hallados en las esfinges de la Tumba de Minos, en Egipto. En Pompeya se halló una lente de 5 cm. de diámetro y se sabe que 3000 años a. C. en Mesopotamia se hacían lentes plano-convexas y biconvexas (algunas se conservan en museos como el de Berlín). Lo mismo ocurría en Creta donde se utilizaban como objetos sagrados para encender el fuego.
En el siglo XV antes de Cristo, durante el reinado de Tumes III, aparecen los primeros vasos de vidrio y esmaltes artísticos de este material. La relación entre el vidrio y la óptica es importantísima.
En el SIGLO VI a. C. Confucio (China entre el 551 y el 479 a. C.) habla de un zapatero que usaba "vidrios" en los ojos. Esto hace suponer el uso de este material como decorativo o medicina y Empédocles de Agrigento (Sicilia hacia el año 495 a.C.) menciona por primera vez el campo visual.
En el siglo V a. C. los griegos, romanos, árabes... conocían las propiedades de los espejos, cauterizaban las heridas con lentes positivas y para encender usaban unas esferas de vidrio llenas de agua llamadas "cristales encendedores". Quizá la primera lente que hubo en el mundo fue la que construyó Aristófanes en el año 424 a. C. con un globo de vidrio soplado, lleno de agua. Sin embargo, su propósito no era la de amplificar imágenes, sino la de concentrar la luz solar.
Los matemáticos griegos se preocuparon también por la óptica en sus aspectos geométricos. En los escritos del gran geómetra alejandrino Euclides (siglo IV-siglo III), "Optica" y "Catróptica", aparecen observaciones geométricas tan importantes como la propagación rectilínea de la luz, que él consideraba como un tentáculo lanzado desde el ojo hasta el objeto.
Arquímedes (287 -212), según cuenta la tradición, defendió su ciudad natal, Siracusa, empleando espejos "ustorios", que son espejos cóncavos de gran tamaño, para concentrar los rayos del Sol en los barcos enemigos y quemar las naves de los romanos. Hace unos 4 años científicos británicos realizaron un experimento para comprobar si era posible y descubrieron que para que un barco se incendiara se necesitaba un espejo de 420 metros cuadrados, espejo que era totalmente imposible construir en su época.
Los filósofos de la antigua Grecia idearon teorías sobre la naturaleza de la luz en las que confundían la luz con el fenómeno de la visión. Según decían los pitagóricos "la visión es causada por la proyección de imágenes lanzadas desde los objetos hacia los ojos". Por el contrario, los platónicos afirmaban que la sensación visual se produce cuando los "haces oculares" enviados desde los ojos chocan con los objetos. El griego Epicuro (341 a.C.-270 a. C.) dice que "de los objetos brotan partículas que hieren los ojos e impresionan la vista". Conocía la ley de la reflexión de la luz, como lo expresa Lucrecio en su libro "De la naturaleza de las cosas" donde se dice claramente que el ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión. También habla de la refracción de la luz, indicando que una varilla, parcialmente sumergida en el agua se ve quebrada, pero no ofrece ninguna explicación del fenómeno.
Aetius de Amida (siglo VI), educado en la Universidad de Alejandría, menciona la miopía en sus escritos científicos designándola como "Vista Corta" y haciendo la observación de que algunos miopes tienen los ojos saltones.
En la Edad Media sólo los árabes hicieron estudios sobre la óptica ya que una de las ramas de la medicina islámica más desarrollada fue el estudio de las enfermedades de los ojos debido a lo cual se interesaron especialmente por su estructura. Los fisicos árabes entendieron la dióptrica en el sentido de "paso de la luz por los cuerpos transparentes" , llegándose a partir de ahí a la fundación de la óptica moderna. El cristalino indicó el modo de emplear lentes de cristal o de vidrio para ampliar la imagen o para leer, especialmente los ancianos. En las lentes tenemos la primera prolongación del aparato ocular humano.
Destacó sobre todo el físico iraquí Al-Haitham, (965-1039) conocido en occidente como Alhazen. Es considerado el padre de óptica moderna. Fue uno de los físicos más eminentes y sus aportaciones al sistema óptico y a los métodos científicos fueron enormes. Hizo importantes adelantos en la óptica de lentes y de espejos, realizó numerosos estudios (sombras, eclipses, naturaleza de la luz) y experimentos, y descubrió las leyes de la refracción. Realizó también las primeras experiencias de la dispersión de la luz en sus colores. Fabricó lentes, construyó equipos parabólicos como los que ahora se usan en los modernos telescopios y estudió las propiedades del enfoque que producen. Estuvo a punto de descubrir la teoría del aumento de las lentes que fue desarrollada en Italia tres siglos más tarde. Estudió la propiedad que tienen los vidrios de caras curvas de aumentar las dimensiones de los objetos y experimentó con garrafas de vidrio llenas de agua la refracción de los rayos en un medio transparente. Fue el primero en describir exactamente las partes del ojo y dar una explicación científica del proceso de la visión. Contradiciendo la teoría de Tolomeo y de Euclides de que el ojo emite los rayos visuales a los objetos, él considera que son los rayos luminosos los que van de los objetos al ojo. Sus experimentos se aproximaron mucho al descubrimiento de las propiedades ópticas de las lentes. Construyó equipos parabólicos como los que ahora se usan en los modernos telescopios y estudió sus propiedades de enfoque
Fue el primero en analizar correctamente los principios de la cámara oscura.que consiste en un cuarto o cajón oscuro que tiene en una de sus paredes un pequeño orificio. En la pared opuesta se forma una imagen invertida de los objetos exteriores. Este aparato es el antecesor de la moderna cámara fotográfica.
Construyó equipos parabólicos como los que ahora se usan en los modernos telescopios y estudió sus propiedades de enfoque. Fabricó lentes y estudió el enfoque que producen. Además anticipó un descubrimiento: la luz viaja con una velocidad finita. Escribió más de 200 libros, pero se conservan muy pocos, entre ellos un Tratado monumental del sistema óptico, ''Opticae", que sobrevivió gracias a su traducción al latín en el siglo XIII. Este tratado no logró superarse hasta el siglo XVII y tuvo una gran influencia sobre Roger Bacon (siglo XIII), sobre Witelo (Vitellio) y sobre todos los escritores occidentales medievales del sistema óptico que conocían la enciclopedia de Al Haitham. Influyó también en Leonardo Da Vinci y en Johann Kepler. Su aproximación al sistema óptico generó nuevas ideas e hizo avanzar los métodos experimentales. De la obra de Al- Hazén se conservan palabras usadas para identificar las partes del ojo: retina, córnea, humor acuoso...
Hacia el año 1000 d.C. y siguiendo las teorías de Alhazen los frailes de la Edad Media desarrollaron las llamadas "piedras para leer". Posiblemente eran de cristal de roca o de alguna de las llamadas piedras semipreciosas (posiblemente berilio). Estaban talladas en forma de una media esfera y aumentaban la letra.
En la Edad Media tenían pasión por la luz y por los colores vivos que para ellos tenían un significad místico. El filósofo Roberto Grossatestaen el siglo XII elaboró una doctrina, según la cual la energía creadora del mundo era la luz que procede de Dios, que se condensa y origina las sustancias naturales. Esta teoría se acerca bastante a las conclusiones de la física moderna, que establece la energía como fundamento del universo y componente último de toda la materia.
Averroes, Abu I-Walid ibn Rusd, (Córdoba 1126-1198) disipó con sus escritos la antigua idea de que los rayos luminosos partían del ojo e hizo aportaciones importantes a la óptica en general.
Al-Gafiqui vivió entre los siglos XII y XIII. Fue un oculista de gran experiencia y escribió la obra "Guía del oculista".
Roger Bacon (entre 1210 -1292) fraile franciscano inglés, estudió a fondo la obra de la escuela árabe. Después del globo de Aristófanes tuvieron que pasar casi 1500 años, hasta que en el año 1266 Bacon talló los primeros lentes con la forma de lenteja que ahora conocemos (de ahí su nombre). En su libro "Opus maius", Bacon describe claramente las propiedades de una lente para amplificar la letra escrita y escribe: "Esta ciencia es indispensable para el estudio de la teología y del mundo... Es la ciencia de la visión y un ciego, se sabe, no puede conocer nada de este mundo." La óptica será la base; de la nueva actitud filosófica ante el conocimiento: la que descuenta las creencias tradicionales para oponerles la experiencia del observador, quien solo afirma lo que "ha visto por sus propios ojos". Algunos consideran que Bacon fue el inventor de los anteojos. Comprobó que las personas que ven mal pueden volver a ver las letras si utilizan vidrios tallados. Se dice que aconsejaba su uso a los ancianos y a las personas de vista débil.
En los primeros anteojos se utilizó el cuarzo y el agua marina, pero conforme aumentó la demanda fue necesario elaborar vidrio óptico que se rompe con facilidad por lo que resulta peligroso.A partir de este momento las gafas han evolucionado según las necesidades de la sociedad.
Las primeras lentes convergentes aparecen a finales del siglo XIII en el norte de Italia. En esta zona estaba muy desarrollada la tecnología del pulido de los cristales. Los primeros lentes se fabricaron para la presbicia y eran convexos. Las lentes para miopes aparecen cien años más tarde. No se conoce la fecha exacta de su invención pero existe un texto de un sermón del fraile dominicano Giordano de Pisa, en 1306 que dice: " Aún no han pasado veinte años desde que se encontró la manera de fabricar lentes de vidrio que permiten una buena visión de las cosas... "
Posiblemente fueron los vidrieros venecianos los inventores de las lentes. Del taller de los famosos sopladores de vidrio de Venecia en la isla de Murano proceden los primeros cristales tallados ideados en principio para un sólo ojo.
¿QUE ESTUDIA LA OPTICA?
La óptica es la rama de la física que estudia el comportamiento de la luz, sus características y sus manifestaciones. Abarca el estudio de la reflexión, la refracción, las interferencias, la difracción, la formación de imágenes y la interacción de la luz con la materia. Estudia la luz, es decir como se comporta la luz ante la materia.
¿COMO SE DIVIDE LA OPTICA PARA SU ESTUDIO? DEFINE CADA UNA DE ELLAS CON SUS EJEMPLOS CORRESPONDIENTES
*la óptica geométrica parte de las leyes fenomenológicas de Snell (o Descartes según otras fuentes) de la reflexión y la refracción. A partir de ellas, basta hacer geometría con los rayos luminosos para la obtención de las fórmulas que corresponden a los espejos, dioptrio y lentes (o sus combinaciones), obteniendo así las leyes que gobiernan los instrumentos ópticos a que estamos acostumbrados.
La óptica geométrica usa la noción de rayo luminoso; es una aproximación del comportamiento que corresponde a las ondas electromagnéticas (la luz) cuando los objetos involucrados son de tamaño mucho mayor que la longitud de onda usada; ello permite despreciar los efectos derivados de la difracción, comportamiento ligado a la naturaleza ondulatoria de la luz.
Esta aproximación es llamada de la Eikonal y permite derivar la óptica geométrica a partir de las ecuaciones de Maxwell.
*La óptica física es la rama de la óptica que toma la luz como una onda y explica algunos fenómenos que no se podrían explicar tomando la luz como un rayo. Estos fenómenos son:
• Difracción: es la capacidad de las ondas para cambiar la dirección alrededor de obstáculos en su trayectoria, esto se debe a la propiedad que tienen las ondas de generar nuevos frentes de onda.
• Polarización: es la propiedad por la cual uno o más de los múltiples planos en que vibran las ondas de luz se filtra impidiendo su paso. Esto produce efectos como eliminación de brillos.
La Óptica es la rama de la física que estudia el comportamiento de la luz, sus características y sus manifestaciones. Abarca el estudio de la reflexión, la refracción, las interferencias, la difracción, la formación de imágenes y la interacción de la luz con la materia. En la Edad Antigua se conocía la propagación rectilínea de la luz y la reflexión y refracción. Dos filósofos y matemáticos griegos escribieron tratados sobre óptica, Empédocles y Euclides.
Por ejemplo un foco de 60 w equivale a 66 cd o bd, uno de 40 w, a 44 cd o bd, pues por cada watt hay una equivalencia de 1.1 bujías.
La ley de la iluminación, o ley inversa al cuadrado, es una consecuencia de la propagación en línea recta de la luz. Por ejemplo, al colocar un foco de 60 w a una distancia de un metro de la superficie de la mesa, se produce una cierta iluminación sobre ella; si después elevamos el foco a una distancia de 2 metro de la mesa, observaremos que la iluminación de la superficie de la mesa se ha reducido a la cuarta parte de la anterior; finalmente si triplicamos la distancia colocando el foco a 3 metros de la mesa, la iluminación que recibe equivale a la novena parte de la inicial, y por lo tanto podemos enunciar dicha ley de la sig. Manera: la iluminación. El que recibe una superficie es directamente proporcional al cuadrado de la distancia d que existe entre la fuente y la superficie; matemáticamente se expresa como:
E=I/d2
E=iluminación en lx
I=intensidad de la fuente luminosa en cd
d= distancia entre la fuente luminosa y la superficie en m
¿ QUE ES LA LUZ?
El concepto luz se define como una onda electromagnética compuesta por fotones (partículas energizadas), cuya frecuencia y energía determinan la longitud de onda de un color que puede ser percibido por el ojo humano. El concepto es estudiado por la física, específicamente una ciencia a la que llaman óptica, que aborda el comportamiento, características y manifestaciones de la luz.
Desde siempre la física ha intentado explicar los fenómenos que experimenta la luz, destacando científicos como Newton, Huygens, Fresnel, Young, Millikan, Einstein y muchos más. La principal característica que se concluyó de los fenómenos experimentados por la luz fue la doble naturaleza que presenta; naturaleza ondulatoria (de ondas) cuando se propaga, y naturaleza corpuscular (de partículas) cuando interactúa con la materia. Este postulado es uno de los principios básicos de la mecánica cuántica.
Los colores anteriormente mencionados dan origen a lo que llaman como espectro electromagnético que consiste en una distribución de las energías de las radiaciones electromagnéticas. Se ordena de menor a mayor longitud de ondas (ultravioleta – infrarrojo). Dentro del espectro electromagnético existe una zona llamada espectro visible, que es la región que el ojo humano es capaz de percibir, y en la que a cada longitud de onda se le atribuye un color. A la radiación electromagnética que se ubica en esta zona del espectro electromagnético se le llama luz. El espectro visible, no posee límites, pero por lo general el ojo humano sólo es capaz de ver longitudes de ondas que van desde el 400 a 700 nanómetros (nm).
La luz tiene la capacidad de transportarse en el vacío. Su velocidad es una constante universal, conocida como la constante de Einstein, cuyo valor es 299.792.458 m/s y se aproxima a 300.000 km/s. Esta cifra varía si no es en el vacío. En la materia, dependerá de la estructura molecular de ésta, específicamente de sus propiedades electromagnéticas (permeabilidad eléctrica y magnética), pues éstas pueden presentar valores diferentes para distintas longitudes de ondas o frecuencias de la luz.
Actualmente existen hipótesis de variaciones que puede experimentar la velocidad de la luz en el vacío. Es una teoría que se basa en la afirmación de que la velocidad de la luz en tiempos del Big Bang era mayor que en nuestros días. Sostiene que al pasar la energía del vacío a la materia, la luz aumenta su velocidad; por el contrario, cuando la energía pasa del medio material al vació, la velocidad disminuye. Si esto fuera cierto, los postulados de la conservación de la energía quedarían obsoletos.
HAGA UNA DESCRIPCIÓN SOBRE LAS TEORIAS DE LA LUZ
Esta teoría considera que la luz es una onda electromagnética, consistente en un campo eléctrico que varía en el tiempo generando a su vez un campo magnético y viceversa, ya que los campos eléctricos variables generan campos magnéticos (ley de Ampère) y los campos magnéticos variables generan campos eléctricos (ley de Faraday). De esta forma, la onda se autopropaga indefinidamente a través del espacio, con campos magnéticos y eléctricos generándose continuamente. Estas ondas electromagnéticas son sinusoidales, con los campos eléctrico y magnético perpendiculares entre sí y respecto a la dirección de propagación La luz (del latín lux, lucis) es la clase de energía electromagnética radiante que puede ser percibida por el ojo humano. En un sentido más amplio, el término luz incluye el rango entero de radiación conocido como el espectro electromagnético.La ciencia que estudia las principales formas de producir luz, así como su control y aplicaciones, se denomina óptica
realiza una descripción sobre la velocidad de la luz y todas sus características
La luz solar tarda aproximadamente 8 minutos en llegar a la Tierra. Un haz de láser en el aire viajando cerca del 99,97% de la rapidez de la luz en el vacío (el índice de refracción del aire es alrededor de 1,0003).1La rapidez de la luz en el vacío es por definición una constante universal de valor 299.792.458 m/s2 3 (suele aproximarse a 3•108 m/s), o lo que es lo mismo 9,46•1015 m/año; la segunda cifra es la usada para definir al intervalo llamado año luz.Se denota con la letra c, proveniente del latín celéritās (en español celeridad o rapidez), y también es conocida como la constante de Einstein.La rapidez de la luz fue incluida oficialmente en el Sistema Internacional de Unidades como constante el 21 de octubre de 1983, pasando así el metro a ser una unidad dada en función de esta constante y el tiempo.La rapidez a través de un medio que no sea el "vacío" depende de su permitividad eléctrica y permeabilidad magnética y otras características electromagnéticas. En medios materiales, esta rapidez es inferior a "c" y queda codificada en el índice de refracción. En modificaciones del vacío más sutiles, como espacios curvos, efecto Casimir, poblaciones térmicas o presencia de campos externos, la rapidez de la luz depende de la densidad de energía de ese vacío.
LUZ Y SUS CARACTERÍSTICA
La luz característica, apariencia, o simplemente, característica, es un codigo descriptivo que sirve para identificar en las cartas náuticas, o por observación a simple vista, a una determinada señal luminosa de ayuda a la navegación marítima, como pueden ser faros, buques faro, enfilaciones , balizas, boyas o luces de puerto y sirve para reconocerlas y diferenciarlas visualmente entre ellas. La información que nos proporciona este sistema es muy importante en la navegación marítima ya que nos permite conocer el tipo de luz que emite una señal determinada, su color, las características del destello, el número de ellos y su ciclo o ritmo, lo cual permite diferenciarlas de otras próximas.
Un ejemplo de característica podría ser GpD(3)BR 10s 41m 25M. Esto indica que se trata de una señal donde GpD(3) indica la característica de los destellos (grupos de tres destellos), BR determina el color de la luz emitida (en este caso luz blanca, lo habitual; además luz de color rojo que se suele utilizar en sectores y señala un sector de peligro por donde no se debe navegar. También puede ser BV, blanco y verde, sector libre blanco, sector de acceso a entrada -canal o puerto o abrigo- verde, BRV, blanco, rojo y verde, que agrupa los tipos anteriores: libre, peligro y acceso), 10s, determina la duración del ciclo completo (o fases de las luces) de grupos de destellos, 41m, especifica que el plano focal de la señal luminosa se encuentra a 41 metros de altura sobre el nivel del mar, y 25M aclara que la señal tiene un alcance visual (usualmente indicando su valor nominal) de 25 millas náuticas, que vendrá determinado por la altura a que se encuentre la señal y la intensidad de la misma, afectándole en su detrimento factores tales como la curvatura terráquea o las condiciones meteorológicas.
FUENTE LUMINOSA Y CUERPOS ILUMINADOS
Las fuentes de luz pueden ser naturales (el Sol) o artificiales (una lámpara).Las fuentes pueden ser primarias o secundarias. Las primarias producen la luz que emiten (otra vez el Sol), las secundarias reflejan la luz de otra fuente (la Luna).Una fuente de luz puede ser difusa o puntual. La luz difusa incide sobre los objetos desde múltiples ángulos, proporcionando una iluminación más homogénea y haciendo que las sombras sean menos nítidas cuanto más lejos esté un objeto de la superficie que oscurece. La luz puntual se origina en un punto más o menos reducido respecto al objeto que ilumina, pudiéndose hablar de una direccionalidad más o menos similar entre los rayos que emite, haciendo que las sombras que un objeto proyecta se hagan más grandes cuanto más cerca se sitúe este de la fuente de luz.Mención aparte merece la luz solar que, debido a la distancia que separa al Sol de la Tierra, posee una fuerte direccionalidad, pero al mismo tiempo es una fuente luminosa de tamaño notablemente mayor que cualquier objeto terrestre. Sus rayos inciden sobre un punto de la Tierra con una apertura de aproximadamente 32' haciendo que la sombra de cualquier objeto acabe completamente difuminada al situarlo a una distancia de más de 107,47 veces su tamaño horizontal respecto a una superficie. Unido al efecto difusor de la atmósfera y los gases en suspensión como el vapor de agua, especialmente en forma de nubes, la iluminación por luz solar puede variar desde una puntualidad de 32' hasta una dispersión de casi 180º en la superficie, o incluso más a cierta distancia de ella.
CUERPOS ILUMINADOS
Cuerpos luminosos o iluminados: son cuerpos luminosos aquellos que pueden producirluz propia (lámpara, Sol) y son cuerpos iluminados aquellos que reciben luz de fuentes lumínicas para ser visibles (mesa, silla, birome).
Cuerpos transparentes, opacos y traslúcidos: son cuerpos transparentes aquellos que cuando la luz pasa a través de ellos prácticamente no se altera (agua pura, aire); son cuerpos opacos aquellos que no permiten el paso de la luz, (aunque no hay opacos en absolutos ya que si se reduce a laminas adquieren características traslucidas) y son cuerpos traslucidos aquellos que si bien permiten el paso de la luz no permiten precisar la forma de los objetos a través de ellos).
¿QUE ES EL COLOR?
El color es una percepción visual que se genera en el cerebro al interpretar las señales nerviosas que le envían los fotorreceptores de la retina del ojo y que a su vez interpretan y distinguen las distintas longitudes de onda que captan de la parte visible del espectro electromagnético.
Es un fenómeno físico-químico asociado a las innumerables combinaciones de la luz, relacionado con las diferentes longitudes de onda en la zona visible del espectro electromagnético, que perciben las personas y animales a través de los órganos de la visión, como una sensación que nos permite diferenciar los objetos con mayor precisión.
cuerpo iluminado absorbe una parte de las ondas electromagnéticas y refleja las restantes. Las ondas reflejadas son captadas por el ojo e interpretadas en el cerebro como colores según las longitudes de ondas correspondientes. El ojo humano sólo percibe las longitudes de onda cuando la iluminación es abundante. A diferentes longitudes de onda captadas en el ojo corresponden distintos colores en el cerebro.
Con poca luz se ve en blanco y negro. En la denominada síntesis aditiva (comunmente llamada "superposición de colores luz" El color blanco resulta de la superposición de todos los colores, mientras que el negro es la ausencia de color. En la síntesis sustractiva (mezcla de pinturas, tintes, tintas y colorantes naturales para crear colores)El blanco solo se da bajo la ausencia de pigmentos y utilizando un soporte de ese color y El negro es resultado de la superposición de los colores Cian, magenta y amarillo.
¿CUAL ES LA NATURALEZA DEL COLOR?
Naturaleza del color
Podemos ver las cosas que nos rodean porque La Tierra recibe la luz del Sol. Nuestra estrella madre nos inunda constantemente con su luz, y gracias a ella es también posible la vida en nuestro planeta.
La luz del Sol está formada en realidad por un amplio espectro de radiaciones electromagnéticas de diferentes longitudes de onda, formando un espectro continuo de radiaciones, que comprende desde longitudes de onda muy pequeñas, de menos de 1 picómetro (rayos cósmicos), hasta longitudes de onda muy grandes, de más de 1 kilómetro.
DISPERCION DE LA LUZ BLANCA
En Física se denomina dispersión al fenómeno de separación de las ondas de distinta frecuencia al atravesar un material. Todos los medios materiales son más o menos dispersivos, y la dispersión afecta a todas las ondas; por ejemplo, a las ondas sonoras que se desplazan a través de la atmósfera, a las ondas de radio que atraviesan el espacio interestelar o a la luz que atraviesa el agua, el vidrio o el aire.
Se habla de dispersión, en términos generales, como el estado de un sólido o de un gas cuando contienen otro cuerpo uniformemente repartido en su masa (equivalente a la noción de disolución, que concierne a los líquidos).
DISPERSIÓN REFRACTIVA
Dispersión de la luz en dos prismas de distinto material.Teniendo en cuenta que a la luz que procede del sol la llamamos luz blanca, y que ésta en realidad es una mezcla de luces de diferentes colores, podemos decir que la dispersión de la luz es un fenómeno que se produce cuando un rayo de luz compuesta se refracta en algún medio (por ejemplo un prisma), quedando separados sus colores constituyentes.
La causa de que se produzca la dispersión es que el índice de refracción disminuye cuando aumenta la longitud de onda, de modo que las longitudes de onda más largas (rojo) se desvían menos que las cortas (azul).
¿CUÁLES SON LOS COLORES BINARIOS?
Colores Binarios: son los que se consiguen mediante la mezcla de dos colores primarios (rojo, amarillo,azul). Hay tres colores secundarios: naranja (amarillo y rojo), verde (amarillo y azul), violeta (rojo y azul); en proporción de 1a 1.
son los colores que se forman de la combinacion de los colores primarios
ejemplo:
rojo+azul=vileta
amarillo+azul=verde
amarillo +rojo=naranja
CARACTERISTICAS DE ALGUNOS COLORES BINARIOS
Los diferentes colores tienen sus propias efectos en el cuerpo y la emociones. También tienen sus significados connotados.
• Rojo: apura el pulso, y parece avanzar. Simboliza el excitación, violencia, sexualidad y calor.
• Azul: quita el apetito más que cualquier otro color. Se relaciona con tranquilidad, la tristeza y el frío.
• Amarillo: ayuda a la concentración, apura el metabolismo y, a veces, irrita los ojos. Significa cobardía, optimismo y luminosidad.
• Verde: un color más fácil para ver por el ojo. Simboliza la esperanza, la naturaleza, la envidia y la juventud.
• Negro: relacionado con lo muerto, la tristeza y lo desconocido.
• Blanco: significa la inocencia, la pureza, la novedad.
¿CUÁLES SON LOS COLORES COMPLEMENTARIOS?
Los colores complementarios son aquellos colores que, en el espectro circular, se encuentran justo uno frente al otro en un círculo cromático. De esta forma la denominación complementario depende en gran medida del modelo empleado. Se obtiene mediante la contraposición de un primario con un color secundario formado por los otros dos primarios. Así por regla general (en el sistema RYB), el complementario del color verde es el color rojo, el del azul es el naranja y del amarillo el violeta.
En la teoría del color se dice que dos colores son denominados complementarios si, al ser mezclados en una proporción dada el resultado de la mezcla es un color neutral (gris, blanco, o negro). Desde una perspectiva perceptual de los modelos de colores, los colores neutros: blanco, gris y negro caen en un eje central del espacio de colores, y los colores complementarios estarían a un lado u otro de este eje, opuestos los unos con los otros. Por ejemplo, en el espacio de colores HSV, los colores complementarios (tal y como se definen en HSV) caen opuestos los unos con los otros en las secciones vertiales.
DESCRIPCION SOBRE EL DALTONISMO
El daltonismo - John Dalton, quien lo padecía- es un defecto genético que consiste en la imposibilidad de distinguir los colores (discromatopsia). Aunque ningún daltónico confunde los mismos colores que otros, incluso pertenecientes a la misma familia, es muy frecuente que confundan el verde y el rojo; sin embargo, pueden ver más matices del violeta que las personas de visión normal y son capaces de distinguir objetos camuflados. También hay casos en los que la incidencia de la luz puede hacer que varíe el color que ve el daltónico.
El defecto genético es hereditario y se transmite por un alelo recesivo ligado al cromosoma X. Si un varón hereda un cromosoma X con esta deficiencia será daltónico, en cambio en el caso de las mujeres sólo serán daltónicas si sus dos cromosomas x tienen la deficiencia, en caso contrario serán sólo portadoras, pudiendo transmitirlo a su descendencia. Esto produce un notable predominio de varones entre la población afectada. La transmisión genética es igual que en la hemofilia excepto en que existen mujeres daltonianas.
PROPIEDADES ELETROMANECTICAS DE LA LUZ Y ESPETRO ELETROMAGNETICO (ONDASDE RADIO, MICROONDAS, RAYOS INFLERROJOS, LUZ VISIBLE, LUZ ULTRAVIOLETA, RAYOS X, RAYOS GAMA.
2. Características físicas de la luz.
La luz es una radiación electromagnética visible para nuestros ojos. Esta radiación la podemos describir bien considerando un modelo corpuscular, bien considerando un modelo ondulatorio. En el primer caso podemos considerar que la luz esta compuesta por pequeñas partículas denominadas fotones, cuya masa en reposo es nula y que representan unidades o cuantos de energía. En el segundo caso, la luz al igual que cualquier otra onda, puede ser caracterizada en términos de su longitud de onda (distancia sucesiva entre dos ondas), frecuencia (número de ondas por espacio de tiempo) y amplitud (diferencia entre los picos máximos y mínimos), tal y como se ilustra en la Figura 1.
(1642-1726) en la primera mitad del siglo XVIII, la mezcla de las diferentes longitudes de onda en este rango emitidas por el Sol, corresponde al color que percibimos como blanco, mientras que cuando la luz posee sólo una determinada longitud de onda la percibimos como uno de los colores del arcoiris. Es interesante destacar que un color de los que denomimamos "caliente" como el rojo o naranja, esta formado por radiaciones de longitud de onda larga, y por tanto posee menor energía que colores que son considerados "frios" como el azul o el violeta.
3. Leyes Opticas.
a luz no es más que una radiación electromagnética. En el vacio las radiaciones electromagnéticas viajan en linea recta y así pueden ser descritas como rayos de luz. En nuestro medio, los rayos de luz viajan también en linea recta hasta que interaccionan con los átomos o moléculas de la atmosfera y otros objetos. Estas interacciones dan lugar a los fenómenos de reflexión, absorción y refracción.
Reflexión. Cuando los rayos de luz llegan a un cuerpo en el cual no pueden continuar propagandose, salen desviados en otra dirección, es decir, se reflejan. La forma en que esto ocurre depende del tipo de superficie sobre la que inciden y del angulo que forman sobre la misma.
Absorción. Existen superficies y objetos que absorben la mayor parte de las radiaciones luminosas que les llegan. Estos objetos se ven de color negro. Otros tipos de superficies y objetos, absorben sólo unas determinada gama de longitudes de onda, reflejando el resto.
ONDAS DE RADIO
Las ondas de radio son un tipo de radiación electromagnética . Una onda de radio tiene una longitud de onda mayor que la luz visible . Las ondas de radio se usan extensamente en las comunicaciones. Las ondas de radio tienen longitudes que van de tan sólo unos cuantos milímetros (décimas de pulgadas), y pueden llegar a ser tan extensas que alcanzan cientos de kilómetros (cientos de millas). En comparación, la luz visible tiene longitudes de onda en el rango de 400 a 700 nanómetros, aproximadamente 5 000 menos que la longitud de onda de las ondas de radio. Las ondas de radio oscilan en frecuencias entre unos cuantos kilohertz (kHz o miles de hertz) y unos cuantos terahertz (THz or 1012 hertz). La radiación "infrarroja lejana" , sigue las ondas de radio en el espectro electromagnético, los IR lejanos tienen un poco más de energía y menor longitud de onda que las de radio.
Microondas
Torre de telecomunicaciones mediante microondas en Wellington Nueva Zelanda. El rango de frecuencias de microondas es utilizada para transmisiones de televisión (500 – 900 MHz, dependiendo de los países) o telefonía móvil (850 – 900 MHz y 1800 – 1900 MHz). Se denomina
microondas a las ondas electromagnéticas definidas en un rango de frecuencias determinado; generalmente de entre 300 MHz y 300 GHz, que supone un período de oscilación de 3 ns (3×10-9 s) a 3 ps (3×10-12 s) y una longitud de onda en el rango de 1 m a 1 mm. Otras definiciones, por ejemplo las de los estándares IEC 60050 y IEEE 100 sitúan su rango de frecuencias entre 1 GHz y 300 GHz, es decir, longitudes de onda de entre 1 cm a 100 micrometros El rango de las microondas está incluido en las bandas de radiofrecuencia, concretamente en las UHF (ultra-high frequency, frecuencia ultra alta en español) (0.3 – 3 GHz), SHF (super-high frequency, frecuencia super alta) (3 – 30 GHz) y EHF (extremely high frequency, frecuencia extremadamente alta) (30 – 300 GHz). Otras bandas de radiofrecuencia incluyen ondas de menor frecuencia y mayor longitud de onda que las microondas. Las microondas de mayor frecuencia y menor longitud de onda —en el orden de milímetros— se denominan ondas milimétricas, radiación terahercio o rayos T.
¿ Qué son los Rayos Infrarrojos?
Aplicación de luz infrarroja o termografía es el uso de una cámara de imágenes infrarrojas y medición para «ver» o «medir» la energía térmica que emite un objeto. La energía térmica o infrarroja es luz no visible, ya que su longitud de onda es muy larga para que la detecte el ojo humano. Dicho de otra manera, es la parte del espectro electromagnético que percibimos como calor. A diferencia de la luz visible, en el mundo infrarrojo todo aquello con una temperatura sobre cero absoluto emite calor; incluso, los objetos muy fríos, tales como cubos de hielo, emiten luz infrarroja.
Espectro visible: Se denomina espectro visible a la región del espectro electromagnético que el ojo humano es capaz de percibir. A la radiación electromagnética en este rango de longitudes de onda se le llama luz visible o simplemente luz. No hay límites exactos en el espectro visible; un típico ojo humano responderá a longitudes de onda desde 400 a 700 nm aunque algunas personas pueden ser capaces de percibir longitudes de onda desde 380 a 780 nm. La luz visible es una de las formas como se desplaza la energía. Las ondas de luz son el resultado de vibraciones de campos eléctricos y magnéticos, y es por esto que son una forma de radiación electromagnética (EM). La luz visible es tan sólo uno de los muchos tipos de radiación EM, y ocupa un pequeño rango de la totalidad del espectro electromagnético . Sin embargo, podemos percibir la luz directamente con nuestros ojos, y por la gran importancia que tiene para nosotros, elevamos la importancia de esta pequeña ventana en el espectro de rayos EM.
Luz ultravioleta: La luz ultravioleta también es conocida coloquialmente como luz negra. Para generar este tipo de luz se usan unas lámparas fluorescentes especiales. En estas lámparas se usa sólo un tipo de fósforo en lugar de los varios usados en las lámparas fluorescentes normales. También se reemplaza el vidrio claro por uno de color azul-violeta, llamado Cristal de Wood.
El vidrio de Wood contiene óxido de níquel, y bloquea casi toda la luz visible que supere los 400 nanómetros. El fósforo normalmente usado para un espectro de emisión de 368nm a 371nm puede ser tanto una mezcla de europio y fluoroborato de estroncio (SrB4O7F:Eu2+), o una mezcla de europio y borato de estroncio (SrB4O7:Eu2+), mientras que el fósforo usado para el rango de 350nm a 353nm es plomo asociado con silicato de bario (BaSi2O5:Pb+).
La radiación ultravioleta, al iluminar ciertos materiales, se hace visible debido al fenómeno denominado fluorescencia. Éste método es usado comúnmente para autenticar antigüedades y billetes, pues es un método de examinación no invasivo y no destructivo. En estructuras metálicas, se suele aplicar líquidos fluorescentes para después iluminarla con una luz negra, y así detectar grietas y otros defectos
En Ciencia forense, la luz negra se usa para detectar rastros de sangre, orina, semen y saliva (entre otros), causando que estos líquidos adquieran fluorescencia. Usando esta misma técnica, algunos reporteros han revelado la falta de higiene en las habitaciones de los hoteles, o manchas en ropa que de otra manera serían más difíciles de detectar.
Definicion de los rayos x : Los rayos X son una radiación electromagnética de la misma naturaleza que las ondas de radio, las ondas de microondas, los rayos infrarrojos, la luz visible, los rayos ultravioleta y los rayos gamma. La diferencia fundamental con los rayos gamma es su origen: los rayos gamma son radiaciones de origen nuclear que se producen por la desexcitación de un nucleón de un nivel excitado a otro de menor energía y en la desintegración de isótopos radiactivos, mientras que los rayos X surgen de fenómenos extranucleares, a nivel de la órbita electrónica, fundamentalmente producidos por desaceleración de electrones. La energía de los rayos X en general se encuentra entre la radiación ultravioleta y los rayos gamma producidos naturalmente. Los rayos X son una radiación ionizante porque al interactuar con la materia produce la ionización de los átomos de la misma, es decir, origina partículas con carga (iones).
Rayos gammaLa radiación gamma y/o rayos gamma (γ) es un tipo de radiación :electromagnética, y por tanto formada por fotones, producida generalmente por elementos radioactivos o procesos subatómicos como la aniquilación de un par positrón-electrón. Este tipo de radiación de tal magnitud también es producida en fenómenos astrofísicos de gran violencia.
Debido a las altas energías que poseen, los rayos gamma constituyen un tipo de radiación ionizante capaz de penetrar en la materia más profundamente que la radiación alfa o beta. Dada su alta energía pueden causar grave daño al núcleo de las células, por lo que son usados para esterilizar equipos médicos y alimentos.
La energía de este tipo de radiación se mide en megaelectronvoltios (MeV). Un MeV corresponde a fotones gamma de longitudes de onda inferiores a 10 − 11 m o frecuencias superiores a 1019 Hz.
ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO : a la distribución energética del conjunto de las ondas electromagnéticas. Referido a un objeto se denomina espectro electromagnético o simplemente espectro a la radiación electromagnética que emite (espectro de emisión) o absorbe (espectro de absorción) una sustancia. Dicha radiación sirve para identificar la sustancia de manera análoga a una huella dactilar. Los espectros se pueden observar mediante espectroscopios que, además de permitir observar el espectro, permiten realizar medidas sobre éste, como la longitud de onda, la frecuencia y la intensidad de la radiación.
El espectro electromagnético se extiende desde la radiación de menor longitud de onda, como los rayos gamma y los rayos X, pasando por la luz ultravioleta, la luz visible y los rayos infrarrojos, hasta las ondas electromagnéticas de mayor longitud de onda, como son las ondas de radio. Se cree que el límite para la longitud de onda más pequeña posible es la longitud de Planck mientras que el límite máximo sería el tamaño del Universo (véase Cosmología física) aunque formalmente el espectro electromagnético es infinito y continuo.
La historia de la Óptica geométrica e instrumental está relacionada con la historia de las lentes, el descubrimiento de las leyes de la reflexión y de la refracción y de la formación de las imágenes. Resulta interesante conocer cómo se inventaron y desarrollaron los primeros instrumentos ópticos, como el telescopio, el microscopio y el espectroscopio ya que la mayoría de los instrumentos ópticos posteriores son modificaciones de éstos.
No se conocen con mucha precisión las nociones que se tenían de la Óptica en la antigüedad. En los restos de antiguas civilizaciones se encontraron objetos que nos dan una idea de los intereses de los hombres por los fenómenos ópticos. En los restos de las tumbas egipcias aparecieron restos de espejos metálicos que probablemente servían para desviar los rayos del sol. Las lentes positivas fueron usadas como lupas desde tiempos muy remotos. Los hallazgos arqueológicos demostraron que fueron utilizadas para hacer las pequeñas inscripciones que aparecieron en objetos hallados en las esfinges de la Tumba de Minos, en Egipto. En Pompeya se halló una lente de 5 cm. de diámetro y se sabe que 3000 años a. C. en Mesopotamia se hacían lentes plano-convexas y biconvexas (algunas se conservan en museos como el de Berlín). Lo mismo ocurría en Creta donde se utilizaban como objetos sagrados para encender el fuego.
En el siglo XV antes de Cristo, durante el reinado de Tumes III, aparecen los primeros vasos de vidrio y esmaltes artísticos de este material. La relación entre el vidrio y la óptica es importantísima.
En el SIGLO VI a. C. Confucio (China entre el 551 y el 479 a. C.) habla de un zapatero que usaba "vidrios" en los ojos. Esto hace suponer el uso de este material como decorativo o medicina y Empédocles de Agrigento (Sicilia hacia el año 495 a.C.) menciona por primera vez el campo visual.
En el siglo V a. C. los griegos, romanos, árabes... conocían las propiedades de los espejos, cauterizaban las heridas con lentes positivas y para encender usaban unas esferas de vidrio llenas de agua llamadas "cristales encendedores". Quizá la primera lente que hubo en el mundo fue la que construyó Aristófanes en el año 424 a. C. con un globo de vidrio soplado, lleno de agua. Sin embargo, su propósito no era la de amplificar imágenes, sino la de concentrar la luz solar.
Los matemáticos griegos se preocuparon también por la óptica en sus aspectos geométricos. En los escritos del gran geómetra alejandrino Euclides (siglo IV-siglo III), "Optica" y "Catróptica", aparecen observaciones geométricas tan importantes como la propagación rectilínea de la luz, que él consideraba como un tentáculo lanzado desde el ojo hasta el objeto.
Arquímedes (287 -212), según cuenta la tradición, defendió su ciudad natal, Siracusa, empleando espejos "ustorios", que son espejos cóncavos de gran tamaño, para concentrar los rayos del Sol en los barcos enemigos y quemar las naves de los romanos. Hace unos 4 años científicos británicos realizaron un experimento para comprobar si era posible y descubrieron que para que un barco se incendiara se necesitaba un espejo de 420 metros cuadrados, espejo que era totalmente imposible construir en su época.
Los filósofos de la antigua Grecia idearon teorías sobre la naturaleza de la luz en las que confundían la luz con el fenómeno de la visión. Según decían los pitagóricos "la visión es causada por la proyección de imágenes lanzadas desde los objetos hacia los ojos". Por el contrario, los platónicos afirmaban que la sensación visual se produce cuando los "haces oculares" enviados desde los ojos chocan con los objetos. El griego Epicuro (341 a.C.-270 a. C.) dice que "de los objetos brotan partículas que hieren los ojos e impresionan la vista". Conocía la ley de la reflexión de la luz, como lo expresa Lucrecio en su libro "De la naturaleza de las cosas" donde se dice claramente que el ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión. También habla de la refracción de la luz, indicando que una varilla, parcialmente sumergida en el agua se ve quebrada, pero no ofrece ninguna explicación del fenómeno.
Aetius de Amida (siglo VI), educado en la Universidad de Alejandría, menciona la miopía en sus escritos científicos designándola como "Vista Corta" y haciendo la observación de que algunos miopes tienen los ojos saltones.
En la Edad Media sólo los árabes hicieron estudios sobre la óptica ya que una de las ramas de la medicina islámica más desarrollada fue el estudio de las enfermedades de los ojos debido a lo cual se interesaron especialmente por su estructura. Los fisicos árabes entendieron la dióptrica en el sentido de "paso de la luz por los cuerpos transparentes" , llegándose a partir de ahí a la fundación de la óptica moderna. El cristalino indicó el modo de emplear lentes de cristal o de vidrio para ampliar la imagen o para leer, especialmente los ancianos. En las lentes tenemos la primera prolongación del aparato ocular humano.
Destacó sobre todo el físico iraquí Al-Haitham, (965-1039) conocido en occidente como Alhazen. Es considerado el padre de óptica moderna. Fue uno de los físicos más eminentes y sus aportaciones al sistema óptico y a los métodos científicos fueron enormes. Hizo importantes adelantos en la óptica de lentes y de espejos, realizó numerosos estudios (sombras, eclipses, naturaleza de la luz) y experimentos, y descubrió las leyes de la refracción. Realizó también las primeras experiencias de la dispersión de la luz en sus colores. Fabricó lentes, construyó equipos parabólicos como los que ahora se usan en los modernos telescopios y estudió las propiedades del enfoque que producen. Estuvo a punto de descubrir la teoría del aumento de las lentes que fue desarrollada en Italia tres siglos más tarde. Estudió la propiedad que tienen los vidrios de caras curvas de aumentar las dimensiones de los objetos y experimentó con garrafas de vidrio llenas de agua la refracción de los rayos en un medio transparente. Fue el primero en describir exactamente las partes del ojo y dar una explicación científica del proceso de la visión. Contradiciendo la teoría de Tolomeo y de Euclides de que el ojo emite los rayos visuales a los objetos, él considera que son los rayos luminosos los que van de los objetos al ojo. Sus experimentos se aproximaron mucho al descubrimiento de las propiedades ópticas de las lentes. Construyó equipos parabólicos como los que ahora se usan en los modernos telescopios y estudió sus propiedades de enfoque
Fue el primero en analizar correctamente los principios de la cámara oscura.que consiste en un cuarto o cajón oscuro que tiene en una de sus paredes un pequeño orificio. En la pared opuesta se forma una imagen invertida de los objetos exteriores. Este aparato es el antecesor de la moderna cámara fotográfica.
Construyó equipos parabólicos como los que ahora se usan en los modernos telescopios y estudió sus propiedades de enfoque. Fabricó lentes y estudió el enfoque que producen. Además anticipó un descubrimiento: la luz viaja con una velocidad finita. Escribió más de 200 libros, pero se conservan muy pocos, entre ellos un Tratado monumental del sistema óptico, ''Opticae", que sobrevivió gracias a su traducción al latín en el siglo XIII. Este tratado no logró superarse hasta el siglo XVII y tuvo una gran influencia sobre Roger Bacon (siglo XIII), sobre Witelo (Vitellio) y sobre todos los escritores occidentales medievales del sistema óptico que conocían la enciclopedia de Al Haitham. Influyó también en Leonardo Da Vinci y en Johann Kepler. Su aproximación al sistema óptico generó nuevas ideas e hizo avanzar los métodos experimentales. De la obra de Al- Hazén se conservan palabras usadas para identificar las partes del ojo: retina, córnea, humor acuoso...
Hacia el año 1000 d.C. y siguiendo las teorías de Alhazen los frailes de la Edad Media desarrollaron las llamadas "piedras para leer". Posiblemente eran de cristal de roca o de alguna de las llamadas piedras semipreciosas (posiblemente berilio). Estaban talladas en forma de una media esfera y aumentaban la letra.
En la Edad Media tenían pasión por la luz y por los colores vivos que para ellos tenían un significad místico. El filósofo Roberto Grossatestaen el siglo XII elaboró una doctrina, según la cual la energía creadora del mundo era la luz que procede de Dios, que se condensa y origina las sustancias naturales. Esta teoría se acerca bastante a las conclusiones de la física moderna, que establece la energía como fundamento del universo y componente último de toda la materia.
Averroes, Abu I-Walid ibn Rusd, (Córdoba 1126-1198) disipó con sus escritos la antigua idea de que los rayos luminosos partían del ojo e hizo aportaciones importantes a la óptica en general.
Al-Gafiqui vivió entre los siglos XII y XIII. Fue un oculista de gran experiencia y escribió la obra "Guía del oculista".
Roger Bacon (entre 1210 -1292) fraile franciscano inglés, estudió a fondo la obra de la escuela árabe. Después del globo de Aristófanes tuvieron que pasar casi 1500 años, hasta que en el año 1266 Bacon talló los primeros lentes con la forma de lenteja que ahora conocemos (de ahí su nombre). En su libro "Opus maius", Bacon describe claramente las propiedades de una lente para amplificar la letra escrita y escribe: "Esta ciencia es indispensable para el estudio de la teología y del mundo... Es la ciencia de la visión y un ciego, se sabe, no puede conocer nada de este mundo." La óptica será la base; de la nueva actitud filosófica ante el conocimiento: la que descuenta las creencias tradicionales para oponerles la experiencia del observador, quien solo afirma lo que "ha visto por sus propios ojos". Algunos consideran que Bacon fue el inventor de los anteojos. Comprobó que las personas que ven mal pueden volver a ver las letras si utilizan vidrios tallados. Se dice que aconsejaba su uso a los ancianos y a las personas de vista débil.
En los primeros anteojos se utilizó el cuarzo y el agua marina, pero conforme aumentó la demanda fue necesario elaborar vidrio óptico que se rompe con facilidad por lo que resulta peligroso.A partir de este momento las gafas han evolucionado según las necesidades de la sociedad.
Las primeras lentes convergentes aparecen a finales del siglo XIII en el norte de Italia. En esta zona estaba muy desarrollada la tecnología del pulido de los cristales. Los primeros lentes se fabricaron para la presbicia y eran convexos. Las lentes para miopes aparecen cien años más tarde. No se conoce la fecha exacta de su invención pero existe un texto de un sermón del fraile dominicano Giordano de Pisa, en 1306 que dice: " Aún no han pasado veinte años desde que se encontró la manera de fabricar lentes de vidrio que permiten una buena visión de las cosas... "
Posiblemente fueron los vidrieros venecianos los inventores de las lentes. Del taller de los famosos sopladores de vidrio de Venecia en la isla de Murano proceden los primeros cristales tallados ideados en principio para un sólo ojo.
¿QUE ESTUDIA LA OPTICA?
La óptica es la rama de la física que estudia el comportamiento de la luz, sus características y sus manifestaciones. Abarca el estudio de la reflexión, la refracción, las interferencias, la difracción, la formación de imágenes y la interacción de la luz con la materia. Estudia la luz, es decir como se comporta la luz ante la materia.
¿COMO SE DIVIDE LA OPTICA PARA SU ESTUDIO? DEFINE CADA UNA DE ELLAS CON SUS EJEMPLOS CORRESPONDIENTES
*la óptica geométrica parte de las leyes fenomenológicas de Snell (o Descartes según otras fuentes) de la reflexión y la refracción. A partir de ellas, basta hacer geometría con los rayos luminosos para la obtención de las fórmulas que corresponden a los espejos, dioptrio y lentes (o sus combinaciones), obteniendo así las leyes que gobiernan los instrumentos ópticos a que estamos acostumbrados.
La óptica geométrica usa la noción de rayo luminoso; es una aproximación del comportamiento que corresponde a las ondas electromagnéticas (la luz) cuando los objetos involucrados son de tamaño mucho mayor que la longitud de onda usada; ello permite despreciar los efectos derivados de la difracción, comportamiento ligado a la naturaleza ondulatoria de la luz.
Esta aproximación es llamada de la Eikonal y permite derivar la óptica geométrica a partir de las ecuaciones de Maxwell.
*La óptica física es la rama de la óptica que toma la luz como una onda y explica algunos fenómenos que no se podrían explicar tomando la luz como un rayo. Estos fenómenos son:
• Difracción: es la capacidad de las ondas para cambiar la dirección alrededor de obstáculos en su trayectoria, esto se debe a la propiedad que tienen las ondas de generar nuevos frentes de onda.
• Polarización: es la propiedad por la cual uno o más de los múltiples planos en que vibran las ondas de luz se filtra impidiendo su paso. Esto produce efectos como eliminación de brillos.
La Óptica es la rama de la física que estudia el comportamiento de la luz, sus características y sus manifestaciones. Abarca el estudio de la reflexión, la refracción, las interferencias, la difracción, la formación de imágenes y la interacción de la luz con la materia. En la Edad Antigua se conocía la propagación rectilínea de la luz y la reflexión y refracción. Dos filósofos y matemáticos griegos escribieron tratados sobre óptica, Empédocles y Euclides.
Por ejemplo un foco de 60 w equivale a 66 cd o bd, uno de 40 w, a 44 cd o bd, pues por cada watt hay una equivalencia de 1.1 bujías.
La ley de la iluminación, o ley inversa al cuadrado, es una consecuencia de la propagación en línea recta de la luz. Por ejemplo, al colocar un foco de 60 w a una distancia de un metro de la superficie de la mesa, se produce una cierta iluminación sobre ella; si después elevamos el foco a una distancia de 2 metro de la mesa, observaremos que la iluminación de la superficie de la mesa se ha reducido a la cuarta parte de la anterior; finalmente si triplicamos la distancia colocando el foco a 3 metros de la mesa, la iluminación que recibe equivale a la novena parte de la inicial, y por lo tanto podemos enunciar dicha ley de la sig. Manera: la iluminación. El que recibe una superficie es directamente proporcional al cuadrado de la distancia d que existe entre la fuente y la superficie; matemáticamente se expresa como:
E=I/d2
E=iluminación en lx
I=intensidad de la fuente luminosa en cd
d= distancia entre la fuente luminosa y la superficie en m
¿ QUE ES LA LUZ?
El concepto luz se define como una onda electromagnética compuesta por fotones (partículas energizadas), cuya frecuencia y energía determinan la longitud de onda de un color que puede ser percibido por el ojo humano. El concepto es estudiado por la física, específicamente una ciencia a la que llaman óptica, que aborda el comportamiento, características y manifestaciones de la luz.
Desde siempre la física ha intentado explicar los fenómenos que experimenta la luz, destacando científicos como Newton, Huygens, Fresnel, Young, Millikan, Einstein y muchos más. La principal característica que se concluyó de los fenómenos experimentados por la luz fue la doble naturaleza que presenta; naturaleza ondulatoria (de ondas) cuando se propaga, y naturaleza corpuscular (de partículas) cuando interactúa con la materia. Este postulado es uno de los principios básicos de la mecánica cuántica.
Los colores anteriormente mencionados dan origen a lo que llaman como espectro electromagnético que consiste en una distribución de las energías de las radiaciones electromagnéticas. Se ordena de menor a mayor longitud de ondas (ultravioleta – infrarrojo). Dentro del espectro electromagnético existe una zona llamada espectro visible, que es la región que el ojo humano es capaz de percibir, y en la que a cada longitud de onda se le atribuye un color. A la radiación electromagnética que se ubica en esta zona del espectro electromagnético se le llama luz. El espectro visible, no posee límites, pero por lo general el ojo humano sólo es capaz de ver longitudes de ondas que van desde el 400 a 700 nanómetros (nm).
La luz tiene la capacidad de transportarse en el vacío. Su velocidad es una constante universal, conocida como la constante de Einstein, cuyo valor es 299.792.458 m/s y se aproxima a 300.000 km/s. Esta cifra varía si no es en el vacío. En la materia, dependerá de la estructura molecular de ésta, específicamente de sus propiedades electromagnéticas (permeabilidad eléctrica y magnética), pues éstas pueden presentar valores diferentes para distintas longitudes de ondas o frecuencias de la luz.
Actualmente existen hipótesis de variaciones que puede experimentar la velocidad de la luz en el vacío. Es una teoría que se basa en la afirmación de que la velocidad de la luz en tiempos del Big Bang era mayor que en nuestros días. Sostiene que al pasar la energía del vacío a la materia, la luz aumenta su velocidad; por el contrario, cuando la energía pasa del medio material al vació, la velocidad disminuye. Si esto fuera cierto, los postulados de la conservación de la energía quedarían obsoletos.
HAGA UNA DESCRIPCIÓN SOBRE LAS TEORIAS DE LA LUZ
Esta teoría considera que la luz es una onda electromagnética, consistente en un campo eléctrico que varía en el tiempo generando a su vez un campo magnético y viceversa, ya que los campos eléctricos variables generan campos magnéticos (ley de Ampère) y los campos magnéticos variables generan campos eléctricos (ley de Faraday). De esta forma, la onda se autopropaga indefinidamente a través del espacio, con campos magnéticos y eléctricos generándose continuamente. Estas ondas electromagnéticas son sinusoidales, con los campos eléctrico y magnético perpendiculares entre sí y respecto a la dirección de propagación La luz (del latín lux, lucis) es la clase de energía electromagnética radiante que puede ser percibida por el ojo humano. En un sentido más amplio, el término luz incluye el rango entero de radiación conocido como el espectro electromagnético.La ciencia que estudia las principales formas de producir luz, así como su control y aplicaciones, se denomina óptica
realiza una descripción sobre la velocidad de la luz y todas sus características
La luz solar tarda aproximadamente 8 minutos en llegar a la Tierra. Un haz de láser en el aire viajando cerca del 99,97% de la rapidez de la luz en el vacío (el índice de refracción del aire es alrededor de 1,0003).1La rapidez de la luz en el vacío es por definición una constante universal de valor 299.792.458 m/s2 3 (suele aproximarse a 3•108 m/s), o lo que es lo mismo 9,46•1015 m/año; la segunda cifra es la usada para definir al intervalo llamado año luz.Se denota con la letra c, proveniente del latín celéritās (en español celeridad o rapidez), y también es conocida como la constante de Einstein.La rapidez de la luz fue incluida oficialmente en el Sistema Internacional de Unidades como constante el 21 de octubre de 1983, pasando así el metro a ser una unidad dada en función de esta constante y el tiempo.La rapidez a través de un medio que no sea el "vacío" depende de su permitividad eléctrica y permeabilidad magnética y otras características electromagnéticas. En medios materiales, esta rapidez es inferior a "c" y queda codificada en el índice de refracción. En modificaciones del vacío más sutiles, como espacios curvos, efecto Casimir, poblaciones térmicas o presencia de campos externos, la rapidez de la luz depende de la densidad de energía de ese vacío.
LUZ Y SUS CARACTERÍSTICA
La luz característica, apariencia, o simplemente, característica, es un codigo descriptivo que sirve para identificar en las cartas náuticas, o por observación a simple vista, a una determinada señal luminosa de ayuda a la navegación marítima, como pueden ser faros, buques faro, enfilaciones , balizas, boyas o luces de puerto y sirve para reconocerlas y diferenciarlas visualmente entre ellas. La información que nos proporciona este sistema es muy importante en la navegación marítima ya que nos permite conocer el tipo de luz que emite una señal determinada, su color, las características del destello, el número de ellos y su ciclo o ritmo, lo cual permite diferenciarlas de otras próximas.
Un ejemplo de característica podría ser GpD(3)BR 10s 41m 25M. Esto indica que se trata de una señal donde GpD(3) indica la característica de los destellos (grupos de tres destellos), BR determina el color de la luz emitida (en este caso luz blanca, lo habitual; además luz de color rojo que se suele utilizar en sectores y señala un sector de peligro por donde no se debe navegar. También puede ser BV, blanco y verde, sector libre blanco, sector de acceso a entrada -canal o puerto o abrigo- verde, BRV, blanco, rojo y verde, que agrupa los tipos anteriores: libre, peligro y acceso), 10s, determina la duración del ciclo completo (o fases de las luces) de grupos de destellos, 41m, especifica que el plano focal de la señal luminosa se encuentra a 41 metros de altura sobre el nivel del mar, y 25M aclara que la señal tiene un alcance visual (usualmente indicando su valor nominal) de 25 millas náuticas, que vendrá determinado por la altura a que se encuentre la señal y la intensidad de la misma, afectándole en su detrimento factores tales como la curvatura terráquea o las condiciones meteorológicas.
FUENTE LUMINOSA Y CUERPOS ILUMINADOS
Las fuentes de luz pueden ser naturales (el Sol) o artificiales (una lámpara).Las fuentes pueden ser primarias o secundarias. Las primarias producen la luz que emiten (otra vez el Sol), las secundarias reflejan la luz de otra fuente (la Luna).Una fuente de luz puede ser difusa o puntual. La luz difusa incide sobre los objetos desde múltiples ángulos, proporcionando una iluminación más homogénea y haciendo que las sombras sean menos nítidas cuanto más lejos esté un objeto de la superficie que oscurece. La luz puntual se origina en un punto más o menos reducido respecto al objeto que ilumina, pudiéndose hablar de una direccionalidad más o menos similar entre los rayos que emite, haciendo que las sombras que un objeto proyecta se hagan más grandes cuanto más cerca se sitúe este de la fuente de luz.Mención aparte merece la luz solar que, debido a la distancia que separa al Sol de la Tierra, posee una fuerte direccionalidad, pero al mismo tiempo es una fuente luminosa de tamaño notablemente mayor que cualquier objeto terrestre. Sus rayos inciden sobre un punto de la Tierra con una apertura de aproximadamente 32' haciendo que la sombra de cualquier objeto acabe completamente difuminada al situarlo a una distancia de más de 107,47 veces su tamaño horizontal respecto a una superficie. Unido al efecto difusor de la atmósfera y los gases en suspensión como el vapor de agua, especialmente en forma de nubes, la iluminación por luz solar puede variar desde una puntualidad de 32' hasta una dispersión de casi 180º en la superficie, o incluso más a cierta distancia de ella.
CUERPOS ILUMINADOS
Cuerpos luminosos o iluminados: son cuerpos luminosos aquellos que pueden producirluz propia (lámpara, Sol) y son cuerpos iluminados aquellos que reciben luz de fuentes lumínicas para ser visibles (mesa, silla, birome).
Cuerpos transparentes, opacos y traslúcidos: son cuerpos transparentes aquellos que cuando la luz pasa a través de ellos prácticamente no se altera (agua pura, aire); son cuerpos opacos aquellos que no permiten el paso de la luz, (aunque no hay opacos en absolutos ya que si se reduce a laminas adquieren características traslucidas) y son cuerpos traslucidos aquellos que si bien permiten el paso de la luz no permiten precisar la forma de los objetos a través de ellos).
¿QUE ES EL COLOR?
El color es una percepción visual que se genera en el cerebro al interpretar las señales nerviosas que le envían los fotorreceptores de la retina del ojo y que a su vez interpretan y distinguen las distintas longitudes de onda que captan de la parte visible del espectro electromagnético.
Es un fenómeno físico-químico asociado a las innumerables combinaciones de la luz, relacionado con las diferentes longitudes de onda en la zona visible del espectro electromagnético, que perciben las personas y animales a través de los órganos de la visión, como una sensación que nos permite diferenciar los objetos con mayor precisión.
cuerpo iluminado absorbe una parte de las ondas electromagnéticas y refleja las restantes. Las ondas reflejadas son captadas por el ojo e interpretadas en el cerebro como colores según las longitudes de ondas correspondientes. El ojo humano sólo percibe las longitudes de onda cuando la iluminación es abundante. A diferentes longitudes de onda captadas en el ojo corresponden distintos colores en el cerebro.
Con poca luz se ve en blanco y negro. En la denominada síntesis aditiva (comunmente llamada "superposición de colores luz" El color blanco resulta de la superposición de todos los colores, mientras que el negro es la ausencia de color. En la síntesis sustractiva (mezcla de pinturas, tintes, tintas y colorantes naturales para crear colores)El blanco solo se da bajo la ausencia de pigmentos y utilizando un soporte de ese color y El negro es resultado de la superposición de los colores Cian, magenta y amarillo.
¿CUAL ES LA NATURALEZA DEL COLOR?
Naturaleza del color
Podemos ver las cosas que nos rodean porque La Tierra recibe la luz del Sol. Nuestra estrella madre nos inunda constantemente con su luz, y gracias a ella es también posible la vida en nuestro planeta.
La luz del Sol está formada en realidad por un amplio espectro de radiaciones electromagnéticas de diferentes longitudes de onda, formando un espectro continuo de radiaciones, que comprende desde longitudes de onda muy pequeñas, de menos de 1 picómetro (rayos cósmicos), hasta longitudes de onda muy grandes, de más de 1 kilómetro.
DISPERCION DE LA LUZ BLANCA
En Física se denomina dispersión al fenómeno de separación de las ondas de distinta frecuencia al atravesar un material. Todos los medios materiales son más o menos dispersivos, y la dispersión afecta a todas las ondas; por ejemplo, a las ondas sonoras que se desplazan a través de la atmósfera, a las ondas de radio que atraviesan el espacio interestelar o a la luz que atraviesa el agua, el vidrio o el aire.
Se habla de dispersión, en términos generales, como el estado de un sólido o de un gas cuando contienen otro cuerpo uniformemente repartido en su masa (equivalente a la noción de disolución, que concierne a los líquidos).
DISPERSIÓN REFRACTIVA
Dispersión de la luz en dos prismas de distinto material.Teniendo en cuenta que a la luz que procede del sol la llamamos luz blanca, y que ésta en realidad es una mezcla de luces de diferentes colores, podemos decir que la dispersión de la luz es un fenómeno que se produce cuando un rayo de luz compuesta se refracta en algún medio (por ejemplo un prisma), quedando separados sus colores constituyentes.
La causa de que se produzca la dispersión es que el índice de refracción disminuye cuando aumenta la longitud de onda, de modo que las longitudes de onda más largas (rojo) se desvían menos que las cortas (azul).
¿CUÁLES SON LOS COLORES BINARIOS?
Colores Binarios: son los que se consiguen mediante la mezcla de dos colores primarios (rojo, amarillo,azul). Hay tres colores secundarios: naranja (amarillo y rojo), verde (amarillo y azul), violeta (rojo y azul); en proporción de 1a 1.
son los colores que se forman de la combinacion de los colores primarios
ejemplo:
rojo+azul=vileta
amarillo+azul=verde
amarillo +rojo=naranja
CARACTERISTICAS DE ALGUNOS COLORES BINARIOS
Los diferentes colores tienen sus propias efectos en el cuerpo y la emociones. También tienen sus significados connotados.
• Rojo: apura el pulso, y parece avanzar. Simboliza el excitación, violencia, sexualidad y calor.
• Azul: quita el apetito más que cualquier otro color. Se relaciona con tranquilidad, la tristeza y el frío.
• Amarillo: ayuda a la concentración, apura el metabolismo y, a veces, irrita los ojos. Significa cobardía, optimismo y luminosidad.
• Verde: un color más fácil para ver por el ojo. Simboliza la esperanza, la naturaleza, la envidia y la juventud.
• Negro: relacionado con lo muerto, la tristeza y lo desconocido.
• Blanco: significa la inocencia, la pureza, la novedad.
¿CUÁLES SON LOS COLORES COMPLEMENTARIOS?
Los colores complementarios son aquellos colores que, en el espectro circular, se encuentran justo uno frente al otro en un círculo cromático. De esta forma la denominación complementario depende en gran medida del modelo empleado. Se obtiene mediante la contraposición de un primario con un color secundario formado por los otros dos primarios. Así por regla general (en el sistema RYB), el complementario del color verde es el color rojo, el del azul es el naranja y del amarillo el violeta.
En la teoría del color se dice que dos colores son denominados complementarios si, al ser mezclados en una proporción dada el resultado de la mezcla es un color neutral (gris, blanco, o negro). Desde una perspectiva perceptual de los modelos de colores, los colores neutros: blanco, gris y negro caen en un eje central del espacio de colores, y los colores complementarios estarían a un lado u otro de este eje, opuestos los unos con los otros. Por ejemplo, en el espacio de colores HSV, los colores complementarios (tal y como se definen en HSV) caen opuestos los unos con los otros en las secciones vertiales.
DESCRIPCION SOBRE EL DALTONISMO
El daltonismo - John Dalton, quien lo padecía- es un defecto genético que consiste en la imposibilidad de distinguir los colores (discromatopsia). Aunque ningún daltónico confunde los mismos colores que otros, incluso pertenecientes a la misma familia, es muy frecuente que confundan el verde y el rojo; sin embargo, pueden ver más matices del violeta que las personas de visión normal y son capaces de distinguir objetos camuflados. También hay casos en los que la incidencia de la luz puede hacer que varíe el color que ve el daltónico.
El defecto genético es hereditario y se transmite por un alelo recesivo ligado al cromosoma X. Si un varón hereda un cromosoma X con esta deficiencia será daltónico, en cambio en el caso de las mujeres sólo serán daltónicas si sus dos cromosomas x tienen la deficiencia, en caso contrario serán sólo portadoras, pudiendo transmitirlo a su descendencia. Esto produce un notable predominio de varones entre la población afectada. La transmisión genética es igual que en la hemofilia excepto en que existen mujeres daltonianas.
PROPIEDADES ELETROMANECTICAS DE LA LUZ Y ESPETRO ELETROMAGNETICO (ONDASDE RADIO, MICROONDAS, RAYOS INFLERROJOS, LUZ VISIBLE, LUZ ULTRAVIOLETA, RAYOS X, RAYOS GAMA.
2. Características físicas de la luz.
La luz es una radiación electromagnética visible para nuestros ojos. Esta radiación la podemos describir bien considerando un modelo corpuscular, bien considerando un modelo ondulatorio. En el primer caso podemos considerar que la luz esta compuesta por pequeñas partículas denominadas fotones, cuya masa en reposo es nula y que representan unidades o cuantos de energía. En el segundo caso, la luz al igual que cualquier otra onda, puede ser caracterizada en términos de su longitud de onda (distancia sucesiva entre dos ondas), frecuencia (número de ondas por espacio de tiempo) y amplitud (diferencia entre los picos máximos y mínimos), tal y como se ilustra en la Figura 1.
(1642-1726) en la primera mitad del siglo XVIII, la mezcla de las diferentes longitudes de onda en este rango emitidas por el Sol, corresponde al color que percibimos como blanco, mientras que cuando la luz posee sólo una determinada longitud de onda la percibimos como uno de los colores del arcoiris. Es interesante destacar que un color de los que denomimamos "caliente" como el rojo o naranja, esta formado por radiaciones de longitud de onda larga, y por tanto posee menor energía que colores que son considerados "frios" como el azul o el violeta.
3. Leyes Opticas.
a luz no es más que una radiación electromagnética. En el vacio las radiaciones electromagnéticas viajan en linea recta y así pueden ser descritas como rayos de luz. En nuestro medio, los rayos de luz viajan también en linea recta hasta que interaccionan con los átomos o moléculas de la atmosfera y otros objetos. Estas interacciones dan lugar a los fenómenos de reflexión, absorción y refracción.
Reflexión. Cuando los rayos de luz llegan a un cuerpo en el cual no pueden continuar propagandose, salen desviados en otra dirección, es decir, se reflejan. La forma en que esto ocurre depende del tipo de superficie sobre la que inciden y del angulo que forman sobre la misma.
Absorción. Existen superficies y objetos que absorben la mayor parte de las radiaciones luminosas que les llegan. Estos objetos se ven de color negro. Otros tipos de superficies y objetos, absorben sólo unas determinada gama de longitudes de onda, reflejando el resto.
ONDAS DE RADIO
Las ondas de radio son un tipo de radiación electromagnética . Una onda de radio tiene una longitud de onda mayor que la luz visible . Las ondas de radio se usan extensamente en las comunicaciones. Las ondas de radio tienen longitudes que van de tan sólo unos cuantos milímetros (décimas de pulgadas), y pueden llegar a ser tan extensas que alcanzan cientos de kilómetros (cientos de millas). En comparación, la luz visible tiene longitudes de onda en el rango de 400 a 700 nanómetros, aproximadamente 5 000 menos que la longitud de onda de las ondas de radio. Las ondas de radio oscilan en frecuencias entre unos cuantos kilohertz (kHz o miles de hertz) y unos cuantos terahertz (THz or 1012 hertz). La radiación "infrarroja lejana" , sigue las ondas de radio en el espectro electromagnético, los IR lejanos tienen un poco más de energía y menor longitud de onda que las de radio.
Microondas
Torre de telecomunicaciones mediante microondas en Wellington Nueva Zelanda. El rango de frecuencias de microondas es utilizada para transmisiones de televisión (500 – 900 MHz, dependiendo de los países) o telefonía móvil (850 – 900 MHz y 1800 – 1900 MHz). Se denomina
microondas a las ondas electromagnéticas definidas en un rango de frecuencias determinado; generalmente de entre 300 MHz y 300 GHz, que supone un período de oscilación de 3 ns (3×10-9 s) a 3 ps (3×10-12 s) y una longitud de onda en el rango de 1 m a 1 mm. Otras definiciones, por ejemplo las de los estándares IEC 60050 y IEEE 100 sitúan su rango de frecuencias entre 1 GHz y 300 GHz, es decir, longitudes de onda de entre 1 cm a 100 micrometros El rango de las microondas está incluido en las bandas de radiofrecuencia, concretamente en las UHF (ultra-high frequency, frecuencia ultra alta en español) (0.3 – 3 GHz), SHF (super-high frequency, frecuencia super alta) (3 – 30 GHz) y EHF (extremely high frequency, frecuencia extremadamente alta) (30 – 300 GHz). Otras bandas de radiofrecuencia incluyen ondas de menor frecuencia y mayor longitud de onda que las microondas. Las microondas de mayor frecuencia y menor longitud de onda —en el orden de milímetros— se denominan ondas milimétricas, radiación terahercio o rayos T.
¿ Qué son los Rayos Infrarrojos?
Aplicación de luz infrarroja o termografía es el uso de una cámara de imágenes infrarrojas y medición para «ver» o «medir» la energía térmica que emite un objeto. La energía térmica o infrarroja es luz no visible, ya que su longitud de onda es muy larga para que la detecte el ojo humano. Dicho de otra manera, es la parte del espectro electromagnético que percibimos como calor. A diferencia de la luz visible, en el mundo infrarrojo todo aquello con una temperatura sobre cero absoluto emite calor; incluso, los objetos muy fríos, tales como cubos de hielo, emiten luz infrarroja.
Espectro visible: Se denomina espectro visible a la región del espectro electromagnético que el ojo humano es capaz de percibir. A la radiación electromagnética en este rango de longitudes de onda se le llama luz visible o simplemente luz. No hay límites exactos en el espectro visible; un típico ojo humano responderá a longitudes de onda desde 400 a 700 nm aunque algunas personas pueden ser capaces de percibir longitudes de onda desde 380 a 780 nm. La luz visible es una de las formas como se desplaza la energía. Las ondas de luz son el resultado de vibraciones de campos eléctricos y magnéticos, y es por esto que son una forma de radiación electromagnética (EM). La luz visible es tan sólo uno de los muchos tipos de radiación EM, y ocupa un pequeño rango de la totalidad del espectro electromagnético . Sin embargo, podemos percibir la luz directamente con nuestros ojos, y por la gran importancia que tiene para nosotros, elevamos la importancia de esta pequeña ventana en el espectro de rayos EM.
Luz ultravioleta: La luz ultravioleta también es conocida coloquialmente como luz negra. Para generar este tipo de luz se usan unas lámparas fluorescentes especiales. En estas lámparas se usa sólo un tipo de fósforo en lugar de los varios usados en las lámparas fluorescentes normales. También se reemplaza el vidrio claro por uno de color azul-violeta, llamado Cristal de Wood.
El vidrio de Wood contiene óxido de níquel, y bloquea casi toda la luz visible que supere los 400 nanómetros. El fósforo normalmente usado para un espectro de emisión de 368nm a 371nm puede ser tanto una mezcla de europio y fluoroborato de estroncio (SrB4O7F:Eu2+), o una mezcla de europio y borato de estroncio (SrB4O7:Eu2+), mientras que el fósforo usado para el rango de 350nm a 353nm es plomo asociado con silicato de bario (BaSi2O5:Pb+).
La radiación ultravioleta, al iluminar ciertos materiales, se hace visible debido al fenómeno denominado fluorescencia. Éste método es usado comúnmente para autenticar antigüedades y billetes, pues es un método de examinación no invasivo y no destructivo. En estructuras metálicas, se suele aplicar líquidos fluorescentes para después iluminarla con una luz negra, y así detectar grietas y otros defectos
En Ciencia forense, la luz negra se usa para detectar rastros de sangre, orina, semen y saliva (entre otros), causando que estos líquidos adquieran fluorescencia. Usando esta misma técnica, algunos reporteros han revelado la falta de higiene en las habitaciones de los hoteles, o manchas en ropa que de otra manera serían más difíciles de detectar.
Definicion de los rayos x : Los rayos X son una radiación electromagnética de la misma naturaleza que las ondas de radio, las ondas de microondas, los rayos infrarrojos, la luz visible, los rayos ultravioleta y los rayos gamma. La diferencia fundamental con los rayos gamma es su origen: los rayos gamma son radiaciones de origen nuclear que se producen por la desexcitación de un nucleón de un nivel excitado a otro de menor energía y en la desintegración de isótopos radiactivos, mientras que los rayos X surgen de fenómenos extranucleares, a nivel de la órbita electrónica, fundamentalmente producidos por desaceleración de electrones. La energía de los rayos X en general se encuentra entre la radiación ultravioleta y los rayos gamma producidos naturalmente. Los rayos X son una radiación ionizante porque al interactuar con la materia produce la ionización de los átomos de la misma, es decir, origina partículas con carga (iones).
Rayos gammaLa radiación gamma y/o rayos gamma (γ) es un tipo de radiación :electromagnética, y por tanto formada por fotones, producida generalmente por elementos radioactivos o procesos subatómicos como la aniquilación de un par positrón-electrón. Este tipo de radiación de tal magnitud también es producida en fenómenos astrofísicos de gran violencia.
Debido a las altas energías que poseen, los rayos gamma constituyen un tipo de radiación ionizante capaz de penetrar en la materia más profundamente que la radiación alfa o beta. Dada su alta energía pueden causar grave daño al núcleo de las células, por lo que son usados para esterilizar equipos médicos y alimentos.
La energía de este tipo de radiación se mide en megaelectronvoltios (MeV). Un MeV corresponde a fotones gamma de longitudes de onda inferiores a 10 − 11 m o frecuencias superiores a 1019 Hz.
ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO : a la distribución energética del conjunto de las ondas electromagnéticas. Referido a un objeto se denomina espectro electromagnético o simplemente espectro a la radiación electromagnética que emite (espectro de emisión) o absorbe (espectro de absorción) una sustancia. Dicha radiación sirve para identificar la sustancia de manera análoga a una huella dactilar. Los espectros se pueden observar mediante espectroscopios que, además de permitir observar el espectro, permiten realizar medidas sobre éste, como la longitud de onda, la frecuencia y la intensidad de la radiación.
El espectro electromagnético se extiende desde la radiación de menor longitud de onda, como los rayos gamma y los rayos X, pasando por la luz ultravioleta, la luz visible y los rayos infrarrojos, hasta las ondas electromagnéticas de mayor longitud de onda, como son las ondas de radio. Se cree que el límite para la longitud de onda más pequeña posible es la longitud de Planck mientras que el límite máximo sería el tamaño del Universo (véase Cosmología física) aunque formalmente el espectro electromagnético es infinito y continuo.
