Laboratorio De Fisicoquimica

ASÍ FUNCIONA LA LUZ

INTRODUCCIÓN

Existen muchas fuentes de luz, desde las que se manifiestan de forma natural o por medios físicos, hasta las que son provocadas por reacciones químicas.

La fuente de luz natural más antigua, que afecta de una u otra forma a los seres vivos y las plantas, es el Sol.

Le sigue el fuego, producido por reacciones químicas que tienen lugar durante la combustión.

El fuego fue el primer elemento independientemente del Sol, que utilizaron nuestros antepasados más remotos para alumbrarse y sobre todo para calentarse durante el invierno y cocer los alimentos.

Incluso hoy en día el fuego se continúa utilizando en muchos lugares del mundo subdesarrollado de la misma forma que se ha venido haciendo desde tiempos inmemoriales.

Lámpara Edison.

Durante miles de años el Sol y el fuego fueron los únicos elementos que utilizó el hombre para alumbrarse, hasta que a finales del siglo diecinueve Thomas A. Edison desarrolló y comercializó en los Estados Unidos de Norteamérica, la bombilla eléctrica incandescente como fuente de luz artificial.

A partir de ese momento histórico se comenzaron a crear otras fuentes artificiales de iluminación, como las potentes lámparas de arco de carbón, las lámparas fluorescentes, halógenas, de mercurio, de arco de sodio, metal halide (halogenuro metálico), etc.

Entre otras fuentes de luz artificial, se encuentra también el rayo láser, que aunque no se utiliza en alumbrado su haz de luz coherente y de alta energía se emplea ampliamente en diferentes dispositivos científicos y técnicos, incluyendo equipos electrodomésticos como los de sonido y vídeo.

En el mundo animal existen algunas especies, sobre todo marinas, que emiten luz mediante reacciones químicas que se producen en su propio cuerpo.

A ese fenómeno se le llama “bioluminiscencia” y se manifiesta mayormente en algunos microorganismos denominados dinoflagelados, que habitan en el mar y en especies mucho mayores que viven en grandes profundidades, también marinas.

Entre los contados casos de animales que se pueden encontrar en tierra firme y produzcan luz se encuentra, por ejemplo, la luciérnaga.

¿QUÉ ES LA LUZ?

La luz visible es una radiación comprendida dentro de una porción o sección del espectro electromagnético, que permite a los seres vivos ver los objetos que le rodean.

Desde el punto de vista de la física, la luz se manifiesta como:

Radiaciones de ondas electromagnéticas de diferentes frecuencias y longitudes.

Partículas denominadas fotones.

ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO

PORCIÓN DE LUZ VISIBLE DENTRO DEL ESPECTRO DE RADIACIONES ELECTROMAGNÉTICAS

El rango completo que ocupa la luz visible dentro del espectro electromagnético se extiende desde los 430 THz (terahertz) de frecuencia y 627 nm (nanómetro) de longitud de onda, hasta los 750 THz y 436 nm de longitud de onda.

(Un terahertz equivale a un billón de hertz (1012 = 1 000 000 000 000 Hz) y un nanómetro a la milmillonésima parte de un metro (10-9 = 0,000000001 m).

La luz blanca procedente del Sol y de la mayoría de las fuentes de luz artificial, se compone de ondas electromagnéticas de diferentes frecuencias y longitudes de onda, y son las únicas de todo el espectro electromagnético que podemos ver.

Debido a la diferencia de frecuencias de los rayos que la integran, la luz blanca se considera incoherente.

DESCOMPOSICIÓN DE LA LUZ BLANCA

Si hacemos pasar un rayo de sol (luz blanca) a través de un prisma, podremos observar que se descompone en los mismos colores que integran un arco iris.

En esta experiencia práctica, el rayo de luz blanca del Sol al atravesar el prisma, se descompone en seis colores, que van del rojo al violeta.

Como se puede apreciar en la tabla siguiente, cada uno de esos colores cuenta con su correspondiente longitud de onda fija y, por tanto, con diferentes frecuencias de ondas.

Colores de la luz blanca

Color Longitud de onda ( ) en nm

Rojo 627 – 770 (ondas de menor energía)

Naranja 589 – 627

Amarillo 566 – 589

Verde 495 – 566

Azul 436 – 495

Violeta 380 – 436 (ondas de mayor energía)

Cualquier onda electromagnética posee una determinada cantidad de energía que es inversamente proporcional a la longitud de la onda, es decir, a menor longitud de onda de luz visible, mayor será la propagación de energía.

Dada esa propiedad, un rayo láser puede generar energía suficiente para a cortar metales, láminas de plástico o sustituir el bisturí en operaciones quirúrgicas tan delicadas como la de la vista.

Al contrario de la luz blanca, cuyos rayos se consideran incoherentes por estar compuesta por ondas magnéticas de frecuencias y longitudes de onda diferentes, la luz que proporciona un dispositivo láser se considera "coherente", porque está compuesta por un rayo de luz de la misma frecuencia y longitud de onda, amplificado miles de veces para incrementar

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