Naturaleza de la luz

Naturaleza de la luz Francisco Javier Gonzlez Salazar

Laluzes una forma de energa que emiten los cuerpos luminosos y que percibimos mediante el sentido de lavistaHasta la poca de Isaac Newton (1642-1727), la mayora de cientficos pensaban que la luz consista en corrientes de partculas (llamadas corpsculos) emitidas por las fuentes luminosas. Galileo y otros intentaron (sin xito) medir la rapidez de la luzGalileo intent medir la velocidad de la luz haciendo que dos hombres con linternas se subieran a dos montaas separadas por un par de kilmetros. El experimento de Galileo consisti en hacer que uno de ellos destapara su linterna y que en respuesta, el segundo, al ver la luz de la linterna, destapara la suya, enviando una seal de regreso al primero. Galileo quera ver si era posible medir el tiempo transcurrido entre que el primer destape y la llegada de la segunda seal. Hoy sabemos que Galileo necesitaba ser capaz de medir (sin reloj!) un lapso de tiempo de alrededor de un cienmilsimo de segundo, que tardaba la luz en hacer el viaje de ida y vuelta entre las dos montaas.

Alrededor de 1665, comenzaron a descubrirse evidencias de las propiedades ondulatorias de la luz. A principios del siglo XIX, las evidencias de que la luz es una onda se haban vuelto muy convincentes. En 1873 James Clerk Maxwell predijo la existencia de ondas electromagnticas y calcul su rapidez de propagacin. Este avance, as como el trabajo experimental que inici en 1887 Heinrich Hertz, demostr en forma concluyente que la luz en verdad es una onda electromagnticaLa luz emitida por las fuentes luminosas es capaz de viajar a travs demateriao en ausencia de ella, aunque no todos los medios permiten que la luz se propague a su travs.Desde este punto de vista, las diferentes sustancias materiales se pueden clasificar enopacas,traslcidasytransparentes. Aunque la luz es incapaz de traspasar las opacas, puede atravesar las otras

Las sustanciastransparentestienen, adems, la propiedad de que la luz sigue en su interior trayectorias definidas. ste es el caso del agua, el vidrio o el aire. En cambio, en las traslcidas la luz se dispersa, lo que da lugar a que a travs de ellas no se puedan ver las imgenes con nitidez. El papel vegetal o el cristal esmerilado constituyen algunos ejemplos deobjetos traslcidos.

Por largo tiempo, la luz fue un fenmeno misterioso, y fueron los antiguos griegos quienes por primera vez discutieron sobre cmo se mueve la luz. Aunque Empdocles (492-432, a. C.) estaba en el camino correcto al postular que la luz del Sol se deba demorar un cierto tiempo en alcanzar la tierra, finalmente, se impuso la idea de Aristteles (384-322, a. C.), quien consideraba que la luz era instantnea.

Las discusiones habran continuado sin fin, de no ser por Galileo (1564-1642), quien desestim la suposicin de instantaneidad de la velocidad de la luz y propuso un mtodo para determinar su velocidad.

MEDICIONES DE LA VELOCIDAD DE LA LUZEl mismo Galileo, trabajando a distancias de separacin de alrededor de 1.000 metros, no pudo detectar retardo alguno. Esto lo llev a sugerir que la luz viajaba a lo menos diez veces ms rpido que el sonido. Hoy sabemos que el valor de la velocidad de la luz es muy grande, por eso entendemos por qu Galileo no detect ningn retardo en el tiempo, ya que la luz recorre los 1.000 metros en 3,3 millonsimas de segundo (3,3 x10-6 s). Medir tiempos tan breves en el siglo XVII era imposible.

El valor actual de la velocidad de la luz (c) fue adoptado en la Conferencia General de Pesos y Medidas del ao 1983 y es de c=299 792 458 metros por segundo, es decir, cerca de 300 millones de metros por segundo o 3 x 108 m s-1. Este se considera un valor exacto y con ayuda de l se define la unidad de longitud denominada metro. Un metro es la distancia que recorre la luz en el vaco en el lapso de tiempo de 1 / 299 792 458 de segundo.

Las primeras mediciones de cEl primer valor confiable de la velocidad de la luz no pertenece al mtodo terrestre. Ese valor se dedujo a partir de observaciones astronmicas en que se estudiaban los tiempos de rotacin de los satlites de Jpiter

El primero en tener xito fue Armande Fizeau (1819-1896). Fizeau utiliz una rueda dentada a travs de la cual un rayo de luz sala y volva despus de rebotar en un espejo lejano. Su mtodo report un valor algo mayor que el aceptado actualmente.

Luego, unos meses ms tarde, Jean Foucault (1819-1868) utiliz espejos rotatorios (en lugar de la rueda). Foucault report a la Academia de Ciencias que la velocidad de la luz en el agua era menor que en el aire.

La tcnica de espejos rotatorios fue refinada posteriormente por otros investigadores, entre ellos Albert Michelson (1852-1931), quien en 1878, en Maryland (Estados Unidos), midi el valor de c en forma ms precisa empleando una mayor separacin entre los espejos.

A fin de mejorar sus mediciones, Michelson desarroll un instrumento denominado interfermetro, que hoy lleva su nombre. Luego, junto a Edward Morley (1838-1923), realiz experimentos para detectar la presencia del ter o medio que (se supona) llenaba todo el universo y a travs del cual se propagaba la luz. Sus resultados (cada vez ms perfectos, pero siempre negativos) no posean explicacin en trminos de la fsica clsica de Newton.

En 1864, James C. Maxwell (1831-1879) formul matemticamente una teora que reuna todos los resultados conocidos sobre electricidad y magnetismo. Las cuatro ecuaciones de Maxwell (como se las conoce) sintetizaban las propiedades e interrelaciones entre electricidad y magnetismo, pero, adems, predecan la existencia de ondas electromagnticas, as como tambin su velocidad. Estas ondas fueron generadas y detectadas por primera vez en 1887 por Heinrich Hertz (1857-1884).

Fuentes de informacinhttp://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/celeste/roemer/roemer.htmhttp://jeessuueel.wikispaces.com/4.1+Naturaleza+de+la+luz.+Mediciones+de+la+velocidad+de+la+luzhttp://historiaybiografias.com/luz/http://www.um.es/docencia/barzana/FIS/Velocidad_luz.htmlhttps://www.u-cursos.cl/usuario/42103e5ee2ce7442a3921d69b0200c93/mi_blog/r/Fisica_General_-_Fisica_Universitaria_Vol_2__ed_12%28Sears-Zemansky%29.pdf