5. La luz: propiedades.
La luz es un tipo de ondas, llamadas ondas electromagnéticas, que se propagan tanto a través de la materia como a través del espacio vacío, es decir esta onda transversal se propaga en TODOS los medios, a diferencia del sonido que no se propaga en el vacío.
El conjunto de las ondas electromagnéticas o especto electromagnético abarca muchas radiaciones. Es decir hay muchos tipos de luz o de ondas electromagnéticas, desde las ondas de radio hasta los rayos X , rayos gamma o infrarojos, pero el ser humano sólo distingue un pequeño tipo de ondas electromagnéticas, a las que llamamos luz visible.
La luz es el conjunto de ondas electromagnéticas con la energía justa para ser visibles por los seres vivos.
Las de menor energía no pueden desencadenar las reacciones químicas de la visión, y las de mayor energía dañarían las células de nuestros ojos.
La luz blanca que nos llega desde el Sol, está compuesta por una mezcla de todos los colores o tipos de ondas de luz, y algunas veces como en los prismas o con la lluvia, podemos ver cómo se descompone en todos los colores que la forman.
Ejercicio 7: Contesta a las siguientes preguntas:
- ¿Qué es la luz?
- ¿Qué tipo de luz son las ondas del móvil?
- ¿Qué tipo de luz es el microndas?
- ¿Qué tipo de luz es el color rojo?
La luz es energía
La luz es energía. Las plantas realizan fotosíntesis con su energía y se produce corriente eléctrica con paneles fotoeléctricos. Todos nos hemos puesto al Sol, y hemos sentido la energía de la luz.
Según emitan o no luz propia, los objetos son:
- Fuentes emisoras o fuentes primarias. Emiten luz propia, como una bombilla, una llama, una pantalla de televisión o el Sol.
- Reemisores de luz o fuentes secundarias. No emiten luz propia pero reemiten en parte o totalmente la que les llega, como un espejo o la Luna.
Muchas veces se produce luz a altas temperaturas como los cuerpos incandescentes, las llamas y las descargas eléctricas. Otra veces se origina luz a baja temperatura como en los LEDs o en las reacciones químicas de las luciérnagas.
Ejercicio 8: Entra en esta web, y realiza una línea del tiempo del uso de la energía solar a través de la historia.
El comportamiento de los cuerpos frente a la luz
Cuando la luz llega a un objeto pueden ocurrir tres fenómenos:
- Absorción. La energía de la luz es absorbida por el cuerpo y pasa a convertirse en otros tipos de energía como calorífica, química o eléctrica.
- Transmisión o refracción. El cuerpo deja pasar la luz a través suyo.
- Reflexión. El cuerpo refleja los rayos de luz.
Vemos un objeto de color rojo porque lo refleja mientras absorbe el resto de componentes de la luz blanca. Según dejen pasar o no la luz, hay objetos:
- Opacos. Si no dejan pasar la luz en absoluto.
- Transparentes. Si dejan pasar totalmente la luz a través suyo.
- Translúcidos. Si dejan pasar parcialmente la luz pero no permiten distinguir las formas de los objetos a su través.
Ejercicio 9: Coge tu móvil, y busca en tu casa un ejemplo de un cuerpo ópaco, transparente y otro translucido. Hazle una foto y define al lado qué propiedades tiene cada uno.
Una característica destacada de la luz es que se propaga en línea recta. Esto puede ponerse en evidencia con distintas observaciones:
- Si dos o más agujeros de pantallas opacas están dispuestos en línea recta, la luz consigue pasar por todos ellos.
- Las sombras de los objetos opacos son zonas donde no llega la luz procedente de una fuente luminosa. Si la luz pudiera «doblar» su trayectoria o «bordear» los obstáculos, las sombras no se producirían.
- La sombra parcial o penumbra se debe a que las fuentes luminosas no son pequeñas sino que tienen extensión. Los rayos de distintas zonas de la fuente proyectan sombras algo distintas que se superponen del todo en la sombra total pero no en la zona de penumbra.
Un caso de sombras es el de los eclipses. El eclipse solar se produce cuando la Luna se interpone entre la Tierra y el Sol, proyectando su sombra sobre la Tierra. Un eclipse lunar se produce cuando es la Tierra la que se interpone y proyecta su sombra sobre la Luna impidiéndola recibir los rayos solares.
La luz se propaga por distintos medios y también por el espacio vacío, que es donde alcanza su máxima velocidad. Esta velocidad es la mayor que se puede alcanzar en el Universo. Se representa por c y su valor es: c = 299792458 m/s (aproximadamente: c = 3 • 108 m/s) . Fuera del vacío absoluto, como en el aire, el agua o el vidrio, la velocidad de la luz es menor.
La distancia entre la Tierra y la Luna es de 384400 km. Calcula el tiempo que tardaría una señal luminosa en llegar a la Tierra desde nuestro satélite.
Siendo la velocidad de la luz c = 3 • 108 m/s y s = 384 400 km = 3,844 • 108 m
A partir de la ecuación se sustituyen estos valores:
De donde; t = 1,28 s
Ejercicio 10: Vamos a estudiar las sombras. Busca un objeto y ponlo al sol, fotografialo cada 20 minutos, en la foto debe verse la sombra y la hora a la que se ha tomado la foto. debes tener seis fotos a distintas horas. ¿Qué explicación puedes dar al cambio en la sombra del objeto?
Actividad 4:
En el laboratorio vamos a investigar las propiedades de la luz. Elabora un informe con tu equipo sobre el resultado de tu investigación.
Debes responder con tus experimentos a las siguientes preguntas:
- ¿Qué es la luz?
- ¿Cómo se propaga?
- ¿Qué son las sombras?
- ¿Qué ocurre cuando cambia de un medio a otro?
Un caso de sombras es el de los eclipses. El eclipse solar se produce cuando la Luna se interpone entre la Tierra y el Sol, proyectando su sombra sobre la Tierra. Un eclipse lunar se produce cuando es la Tierra la que se interpone y proyecta su sombra sobre la Lunaimpidiéndola recibir los rayos solares.
