11. Transmisi�n de la luz

Corresponde a la sesi�n de GA 4.11 �ILUM�NAME!

Son muchas las teor�as que el hombre ha planteado para explicar la naturaleza de la luz. Actualmente se acepta que existe una dualidad en el comportamiento de la luz, cuando act�a sobre la materia su naturaleza es considerada corpuscular, y cuando se propaga es ondulatoria - electromagn�tica.

Cuando un cuerpo produce luz se dice que es un cuerpo luminoso, por ejemplo, el Sol, un foco, una vela encendida, etc�tera. Si el cuerpo recibe la luz se dice que es un cuerpo iluminado, ya que �ste refleja la luz que recibe. Un ejemplo podr�a ser cualquier cuerpo en la Tierra durante el d�a, o frente a un foco encendido.

Existen los cuerpos no luminosos que se dividen en transparentes, transl�cidos y opacos, los primeros permiten el paso de la luz y la imagen; es decir, dejan ver los cuerpos que est�n colocados detr�s de ellos. Un ejemplo de �stos son el aire, el vidrio y el agua. Los segundos, permiten el paso de la luz, mas no de la imagen, tal es el caso del vidrio esmerilado, la marcolita y el papel albanene. Los terceros, llamados cuerpos opacos, impiden el paso de la luz y la imagen; por ejemplo, los cuerpos met�licos, los de madera, etc�tera.

Se considera que la luz se propaga en l�nea recta, lo cual explica que al ser interferida por algunos objetos se produzcan sombras y penumbras. Cuando este fen�meno se produce entre los cuerpos celestes da origen a los llamados eclipses. Por ejemplo, cuando la Luna se interpone entre la Tierra y el Sol da lugar a un eclipse total de Sol, y cuando la Tierra se interpone entre el Sol y la Luna se origina el eclipse total de Luna.

Dadas las caracter�sticas de las �rbitas y el tama�o de la Luna y la Tierra, existe un mayor n�mero de eclipses lunares que solares.

Otra forma de comprobar la transmisi�n rectil�nea de la luz es mediante la c�mara oscura, base para la construcci�n de las c�maras fotogr�ficas y para el estudio del comportamiento del ojo.

Glaf Roener fue el primero en medir la velocidad de la luz; para ello, utiliz� la observaci�n de los eclipses de los sat�lites de J�piter, relacion� el tiempo de sus movimientos con el di�metro de la �rbita terrestre y encontr� que la velocidad de la luz era de 227 000 km/s, velocidad considerada en su �poca como inaceptable porque se cre�a que era demasiado grande, ahora se sabe que esa cifra es menor que la real. Posteriormente, Alberto Michelson logr� medirla con mayor exactitud, encontrando que el valor de la velocidad de la luz en el aire es de 299 705.5 km/s y, en el vac�o, de 299 792.5 km/s. Se acostumbra para considerar como valor de la velocidad de la luz el de 300 000 km/s; esto es, que en un segundo la luz puede dar siete vueltas y media a la Tierra.

Al observar los cuerpos luminosos se nota que cada uno de ellos tiene diferente intensidad, pues no es la misma cantidad de luz la que emana del Sol que la que se desprende de un foco o una vela. Para medir la intensidad luminosa se utiliza la candela o buj�a. En las calles, en los aparadores, en las casas o en la escuela es importante la iluminaci�n; es decir, la luz que reciben los cuerpos; adem�s, �sta depende de la intensidad del cuerpo que ilumina y la distancia a la que se encuentra; esto es, que cuando se quiere una buena iluminaci�n se acercar� o alejar� la fuente luminosa, dependiendo de la intensidad, lo cual se comprueba aplicando la Ley de la Iluminaci�n que se�ala:

Ley de la Iluminaci�n La iluminaci�n que recibe un cuerpo es directamente proporcional a la intensidad del cuerpo luminoso e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia

Algebr�icamente se representa:

Unidades de medida:

Un lux es la iluminaci�n que equivale a un lumen por metro cuadrado. Un lumen es la cantidad de energ�a luminosa o flujo luminoso que, en un segundo, fluye de una fuente de una buj�a o candela a trav�s de un �ngulo s�lido unidad, el cual equivale a una superficie esf�rica de un metro cuadrado.

Una buj�a equivale a 1.1 watt

Ejemplo:

Una l�mpara de 75 watts est� colocada a 5 m de distancia del escritorio, �qu� iluminaci�n se producir�?

Otro de los fen�menos que se produce por efecto de transmisi�n de la luz se presenta cuando la luz es reflejada por cuerpos con una superficie pulimentada.

Los espejos son toda superficie pulida en la cual se refleja la luz.

Los espejos pueden ser planos o esf�ricos, en cualquiera de ellos la reflexi�n se explica mediante dos leyes que son:

1a. El rayo incidente, la normal y el rayo reflejado est�n en un mismo plano.

2a. El �ngulo de incidencia es igual al �ngulo de reflexi�n.

Las im�genes que se forman en los espejos planos son sim�tricas, es decir, iguales con respecto de la misma distancia al espejo; derechas, tienen la misma posici�n que el objeto; y virtuales, porque se ven aparentemente dentro del espejo.

En los espejos esf�ricos las im�genes que se forman est�n relacionadas con la posici�n que tiene el objeto con respecto al foco y al centro de curvatura.

En los espejos esf�ricos, la formaci�n de im�genes se presentar� cuando los rayos, considerados como fundamentales, se crucen en un punto determinado.

Con los espejos c�ncavos se pueden formar im�genes reales e im�genes virtuales. Una imagen real es la que se puede ver cuando un objeto emite luz y sus rayos reflejados convergen en un punto formando la imagen. La imagen virtual es aquella que vemos cuando nos colocamos enfrente del espejo, por medio de la luz que refleja.

En los espejos convexos se forman im�genes verticales siempre de menor tama�o que el objeto.