Teorias Sobre La Naturaleza De La Luz

TEORIAS SOBRE NATURALEZA DE LA LUZ.

. Antes de entrar en el estudio de los fenómenos luminosos, conviene absolver la siguiente pregunta: ¿Qué es la luz?

A pesar de la ingente labor de los científicos para contestar el interrogante anterior, la cuestión no ha sido completamente resuelta y aún se mueve dentro del campo de las teorías y es por ello que vamos a referirnos a las principales.

Siguiendo el orden cronológico de aparecimiento, cinco han sido las teorías expuestas para explicar la esencia de la luz; en su orden son:

a) Teoría emisiva o corpuscular, b) Teoría ondulatoria, c) Teoría electromagnética. d) Teoría cuántica, e) Mecánica ondulatoria.

Teoría Corpuscular.

Isaac Newton (1642-1727) es verdaderamente a éste, a quien se puede señalar como el primero en expresar en cuerpo de doctrina la teoría corpuscular de la luz.

El pensamiento central de Newton sobre la naturaleza de la luz puede enunciarse así: “de los cuerpos luminosos se desprenden corpúsculos finísimos que se mueven siguiendo las leyes de la mecánica y al tropezar con el ojo, producen la sensación de luz” Según esta concepción de la luz, cada corriente de corpúsculos que avanza en dirección radial al abandonar el cuerpo luminoso, constituye lo que llamamos, rayo luminoso. Los corpúsculos, comportándose como esferas perfectamente elásticas penetran las substancias transparentes y se reflejan en las superficies de los cuerpos opacos. Aun cuando Newton expuso su pensamiento con respecto al fenómeno del color, la formación del arco iris y la coloración de las láminas delgadas, apoyado en su idea corpuscular, sin embargo el gran sabio reconoció la deficiencia de sus explicaciones, ya que para interpretar tales fenómenos aceptó que era indispensable introducir ciertos elementos de periodicidad. En esa dirección llegó a suponer que en ciertas circunstancias los corpúsculos experimentaban “accesos de fácil transmisión y de fácil reflexión”.

Teoría Ondulatoria.

Fue Cristian Huygens, físico holandés (1629-1695) quien emitió una teoría completamente nueva acerca de la naturaleza de la luz y en su tratado sobre la cuestión afirma:“Si la luz emplea cierto tiempo para recorrer una determinada distancia, resulta que este difunde como el sonido por superficies esféricas y ondas, las llamo ondas por su semejanza con las que se forman sobre la superficie del agua cuando se arroja una piedra, ondas que presentan un ensanchamiento sucesivo en forma de círculos, aun cuando la causa sea diferente de las ondas luminosas y estén en una superficie plana”.

Este científico holandés elaboró una teoría diferente a la de Isaac Newton para explicar la naturaleza y el comportamiento de la luz. Postulaba que la luz emitida por una fuente estaba formada por ondas, al igual que los cuerpos sonoros.

Esta teoría puso de manifiesto que su poder explicativo era mejor que el de la teoría de Newton, lo que llevó a descartar definitivamente, en el siglo XIX, la creencia de que la luz estaba formada por partículas.

Lo verdaderamente importante en la teoría ondulatoria es la introducción dentro de la ciencia de un concepto tan importante, como lo es el de la energía, ya que en el fenómeno ondulatorio no existe propagación de materia, sino propagación de un estado de perturbación que en el fondo no es sino transmisión de energía.

Teoría Electro-Magnética.

Hasta el momento de aparecer en escena la teoría electro-magnética de la luz, propuesta por James Clerk Maxwell (1831-1879) la investigación en el campo de la Física se encontraba dominada por una marcada tendencia mecanicista, ya que de acuerdo con la escuela de Newton, todos los fenómenos físicos pretendían explicarse en términos de masa, fuerza y movimiento.

Maxwell elaboró su teoría partiendo de los siguientes principios fundamentales:

a) Toda variación de un campo eléctrico genera un campo magnético y

b) Toda variación de un campo magnético engendra una corriente eléctrica. Maxwell tuvo la

feliz idea de preguntarse, si no era posible que la transmisión de la luz se efectuara mediante las vibraciones de un campo, o en otras palabras, como era su idea dominante, que la óptica no se basara en la mecánica, sino en concepciones diferentes como seria asimilando la luz a fenómenos electro-magnéticos.

Conocidas por Maxwell las relaciones entre corrientes e imanes, pensó, que en ausencia de un conductor en el vacío o un dieléctrico cualquiera, las variaciones de un campo magnético deberían engendrar fuerzas electromotrices que originarían corrientes que denominó de desviación, las que deberían poseer cualidades análogas a las corrientes ordinarias que circulan por los conductores y como ellas producir campos magnéticos y fenómenos de inducción.

Con la finalidad de calcular la velocidad de propagación de las perturbaciones electro-magnéticas en el vacío, estableció una relación entre la unidad magnética y la electrostática, llegando al sorprendente resultado de 300.000 km/seg., cifra que ya se conocía para la velocidad de la luz. Desde este momento identificó las ondas electro-magnéticas como de longitud deonda extraordinariamente corta.

Quince años más tarde Hertz, utilizando un sencillo circuito

...