LUZ ÓPTICA
La óptica es la rama de la física que involucra el estudio del comportamiento y las propiedades de la luz, incluidas sus interacciones con la materia, así como la construcción de instrumentos que se sirven de ella o la detectan. La óptica generalmente describe el comportamiento de la luz visible, de la radiación ultravioleta y de la radiación infrarroja. Al ser una radiación electromagnética, otras formas de radiación del mismo tipo como los rayos X, las microondas y las ondas de radio muestran propiedades similares.
¿Qué es la luz?
Todos nosotros entendemos la luz como aquello que nos permite ver. Si hay luz vemos las cosas y si no hay luz, no las vemos. Pero ¿qué es exactamente la luz? La luz es una forma de energía que emiten las llamadas fuentes luminosas y que podemos percibir con nuestros ojos.
Las fuentes luminosas son todo lo que emite luz. Hay fuentes:
a.-Fuentes luminosas naturales, como las estrellas o los rayos,
b.-Fuentes luminosas artificiales, como la bombilla de una lámpara.
Llamamos rayo de luz o rayo luminoso a cada una de las líneas rectas imaginarias que indican las direcciones en la que viaja la luz desde la fuente luminosa.
Las características de la luz
La luz tiene tres características principales:
• Se propaga en línea recta; por ello, no puede rodear los obstáculos que se encuentran en su camino y forma sombras que coinciden con los bordes de los objetos.
• Se propaga en todas las direcciones; por ello, al encender una lámpara en una habitación toda ella se ilumina.
• Viaja más rápido que cualquier otra forma de energía en el universo, y no hay nada que pueda superar su velocidad. En el espacio recorre casi 300 000 km por segundo, aunque atravesando el agua, el aire o el vidrio su velocidad es menor.
Los cuerpos materiales y la luz
Dependiendo del tipo de materia del que estén hechos, los cuerpos se comportan de diferentes formas ante la luz. Algunos dejan que la luz pase a través de ellos; en cambio, otros no dejan que la luz los atraviese. Según este criterio, los cuerpos se clasifican en transparentes, translúcidos y opacos.
• Los cuerpos transparentes son aquellos que dejan pasar toda la luz que llega hasta ellos. Por eso podemos ver imágenes a través de ellos. Son transparentes el agua, el vidrio, el aire...
• Los cuerpos translúcidos son los que dejan que los atraviese la luz, pero absorben o desvían una parte de esa luz. Por eso, las imágenes que vemos a través de ellos son borrosas. Es el caso de algunos plásticos o cristales ahumados.
• Los cuerpos opacos no permiten que la luz los atraviese y por eso no podemos ver a través de ellos. Son opacos la madera, el plomo, el hierro, muchas rocas o un espejo.
Además de esto, los cuerpos reaccionan ante la luz produciendo los fenómenos luminosos que estudiaremos más adelante.
Contesta.
1.- Nombra dos cuerpos transparentes, dos cuerpos translúcidos y dos cuerpos opacos.
2.-Si la Luna se encuentra a unos 380 000 km de la Tierra, ¿cuánto tardarías en ver la luz de un láser que partiera de la Luna hacia
Fenómenos luminosos.
Los principales fenómenos luminosos que se producen debido a la interacción de la luz con los objetos son la dispersión o descomposición en colores, la reflexión y la refracción.
Interpreta. Imagina que eres Newton. Escribe el procedimiento que has seguido para realizar el experimento que se ve en la imagen y tus conclusiones
a.-La dispersión o descomposición de la luz
Cuando la luz solar atraviesa las gotas de lluvia, aparece un arcoíris. ¿Por qué?
El científico Isaac Newton estudió este fenómeno. Para reproducirlo en el laboratorio, hizo
pasar un haz de luz blanca solar a través de un prisma de vidrio (en sustitución de las gotas). El
resultado fue la descomposición del haz de luz incidente en varios haces de diferentes colores. Las conclusiones de Newton fueron que la luz blanca solar está formada por una mezcla de luces de colores que se desvían más o menos al atravesar algunos medios y, por eso, se separan.
La dispersión o descomposición de la luz es su separación en haces de diferentes colores al atravesar determinados medios
Newton descubrio que cuando la luz blanca pasa por un prisma de vidrio se separa o descompone
La luz se refleja en el espejo y llega a nuestros ojos
b.-La reflexión de la luz. Los espejos
Cuando miramos una puesta de sol en un lago de aguas tranquilas, podemos ver el reflejo del Sol poniente en el agua. ¿Por qué? Este fenómeno se puede explicar porque parte de la luz solar se refleja, es decir, rebota en la superficie del agua y llega hasta nuestros ojos
La reflexión de la luz es un fenómeno por el cual los rayos luminosos rebotan cuando
chocan contra un objeto. Los rayos que rebotan se llaman rayos reflejados.
c.-La refracción de la luz y las lentes
Fíjate en la fotografía de la derecha. Parece que el lápiz se deforma cuando se mete en el agua. ¿Por qué? La explicación del fenómeno es que la luz que ilumina el lápiz y llega a nuestros ojos se desvía debido a que pasa de un medio (el aire) a otro (el agua) donde se propaga a menor velocidad, es decir, se refracta.
La refracción de la luz es un fenómeno por el cual los rayos luminosos cambian de dirección
cuando pasan de un medio a otro. Los rayos desviados se llaman rayos refractados.
Este fenómeno que causa la deformación de las imágenes se aprovecha para fabricar las
lentes de vidrio o de plástico para gafas, lentillas, cámaras, telescopios o microscopios. Estas
lentes amplían o reducen las imágenes de lo que se ve a través de ellas.
Tipos de lentes
Hay dos tipos de lentes: las convergentes y las divergentes.
• Las lentes convergentes, como las de las lupas, amplían las imágenes de los objetos que vemos a través de ellas.
• Las lentes divergentes, como las de las gafas para corregir la miopía, reducen las imágenes de los objetos que vemos a través de ellas.
Contesta.
1.- Explica por qué cuando te miras en un espejo, ves tu imagen.
2.- Relaciona la refracción de la luz con el hecho de que una lente amplíe o reduzca las imágenes que se ven a su través.
3.- Busca información y explica qué tipo de lentes se utilizan en:
a) Un telescopio.
b) Una lupa.
¡Qué curioso! ¿Por qué los objetos son de distintos colores?
Cuando la luz blanca alcanza un objeto, las propiedades de dicho objeto hacen que absorba algunos de los colores de la luz y que refleje otros.
Los objetos se ven del color de la luz que reflejan, que es la que llega a nuestros ojos.
Según esto, explica por qué esta manzana se ve roja.
