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Vamos a suponer que queremos hacer un recorrido, que
nos lleve el mínimo tiempo, desde un punto (A) en la
carretera, hasta una choza (B) situada en un terreno
pedregoso a cierta distancia de la carretera.
En la carretera podemos caminar más aprisa que en el
terreno pedregoso.
Podríamos trazar varias trayectorias, recorriendo un
mayor o menor trayecto por la carretera, para
apartarnos de ella en nuestro camino hacia la choza.
Entre todas las diferentes soluciones, encontraremos
una cuyo tiempo sea el mínimo para hacer el recorrido.
La luz en el vacío, viaja más aprisa que en el aire,
es donde tiene su máxima velocidad, pero en el aire
viaja más aprisa que en el agua.
Aunque la velocidad de la luz en el vacío es una
constante, en cualquier otro medio se encuentra con
millones de obstáculos que tiene que ir bordeando,
éstos son las moléculas del medio.
Por ejemplo, un rayo de luz que salga del centro del
sol, tarda un chorro de años en llegar a su
superficie.
Si metemos la punta de un bastón en el agua, la luz
que proviene de la punta del bastón para llegar a
nuestro ojo, tiene que viajar a través de dos medios
diferentes, efectuará cierto recorrido en el agua y
otro en el aire.
Las velocidades a que puede viajar en al agua y en el
aire son diferentes y podría escoger varias
trayectorias diferentes, viajando más o menos
distancia en uno u otro medio.
También existirá una trayectoria en la que emplee el
rayo de luz, el mínimo tiempo posible, trayectoria que
depende de las velocidades a las que puede viajar en
uno y otro medio.
Automáticamente, la luz realiza la trayectoria en la
que emplea el mínimo tiempo para ir de la punta del
bastón a nuestro ojo.
Esa trayectoria implica cierto camino en el agua y
otro diferente en el aire, debido a las diferentes
velocidades.
Por eso nos da la impresión que el bastón se quiebra
en la parte en que queda sumergido en el agua.
El ángulo de desviación que el rayo de luz forma con
el plano que separa a los diferentes medios en los que
viaja, es el ángulo de difracción y es tal que las
trayectorias resultantes son las que hacen que la luz
tarde el mínimo tiempo de un punto (la punta del
bastón) al otro (nuestro ojo).
Newton encontró que al pasar un rayo de la luz del sol
por un prisma, éste se desvía (se difracta) y produce
al salir del prisma distintas fajas de colores que
varían del rojo al violeta.
Newton dedujo, que el rayo de luz del sol, estaba
formado por rayos de luz de diferentes colores que
viajaban juntos.
También encontró, que la luz no sólo se difracta, sino
que también se "refleja", es decir rebota, al chocar
con algún objeto.
Un espejo nos refleja (devuelve), casi toda la luz que
le llega.
Pero esto no sucede con todos los objetos.
¿Por qué son verdes las hojas de los árboles?
¿Por qué son rojas las amapolas?
Para poder ver la hoja de un árbol, tenemos que
iluminarla, es decir, enviarle luz.
Si la iluminamos con un rayo de luz blanca, la veremos
verde, es decir, sólo nos refleja (nos devuelve) la
luz verde y absorbe los demás colores.
La amapola sólo nos refleja la luz roja.
¿Qué sucederá si iluminamos la hoja del árbol con luz
verde o roja?
Si la iluminamos con luz verde nos la devuelve y la
vemos verde, pero si la iluminamos con luz roja, no
nos devuelve nada, no refleja la luz roja y la veremos
negra.
Newton construyó un disco, que pintó con tres colores
que les llamó fundamentales:
Rojo, amarillo y azul.
Pintó uno de cada tres sectores del disco con cada uno
de los tres colores primarios (cosa que ustedes pueden
repetir) y al hacerlo girar, observó que se veía
blanco.
Dedujo que la sensación de luz blanca, es solo una
mezcla de colores.
Así podemos ver la televisión a colores, gracias a la
mezcla de tres colores primarios.
Sin embargo, para producir todos los colores en una
televisión, se emplean como colores primarios:
El rojo, el verde y el azul.
Con una lupa ustedes pueden ver los puntos con los
tres colores utilizados en una televisión de color.
¿Por qué es azul el cielo?
¿Por qué es rojo el atardecer?
En las capas altas de la atmósfera, existen infinidad
de pequeñas partículas que absorben la mayoría de los
colores y reflejan sólo el azul y por eso vemos azul
el cielo.
En el atardecer, los rayos oblicuos del sol tienen que
atravesar mucho más aire, que refracta los rayos del
sol.
Como los rayos azules, son los que sufren mayor
refracción, son los que dejamos de ver más pronto y
son los rojos, que sufren menos refracción los últimos
que dejamos de ver.
Pero la luz, aparte de permitirnos la visión, es una
forma de energía:
Vela u obscurece las placas fotográficas, produciendo
una reacción química.
La luz, es la que aporta la energía necesaria para que
se realice la fotosíntesis en las plantas.
Este es un proceso químico que realizan las partes
verdes de las plantas, que tienen una substancia
llamada clorofila, que convierte el bióxido de
carbono, producto de la combustión que se realiza en
motores y animales, en carbono y oxígeno, que se
produce, gracias a la energía que aporta la luz.
Pero también hay luz que no vemos: rayos ultravioleta
que nos queman la piel y rayos infrarrojos que nos
calientan.
Ni unos ni otros los pueden ver nuestros ojos, pero
los podemos sentir.
¿Quién no ha sentido los rayos infrarrojos radiados
por una hoguera o algún objeto muy caliente?
Estos rayos infrarrojos, se transmiten en una forma
radial (radiación) desde el objeto caliente y los
podemos detener interponiendo alguna pantalla.
Se transmiten a través del vacío y así nos llegan
desde el sol.
También, la energía luminosa, un rayo de luz, puede
desprender electrones de una placa metálica, gracias
al efecto fotoeléctrico.
Sí, también la luz se relaciona con la electricidad y
esas cosas.
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