La luz se define como la superposición de un gran número de ondas cuya vibración eléctrica está orientada al azar, o la energía electromagnética radiante que puede ser percibida por el ojo humano




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Luz y Ondas Electromagnéticas

La definición más general establece que la onda consiste en una perturbación que se propaga en el espacio y en el tiempo. Esa perturbación transporta energía sin transportar materia.
La perturbación de una magnitud física consiste a menudo en una variación periódica y sobre todo oscilatoria (repetición entre valores extremos opuestos) por lo que, en particular, la onda se considera como la propagación de una vibración originada en un punto.

Existe una amplia variedad de magnitudes físicas cuya oscilación con el tiempo se propaga en el espacio constituyendo ondas. Por ejemplo, los cambios de presión explican las ondas sonoras y las modificaciones en los campos electromagnéticos caracterizan las ondas electromagnéticas.

Aunque todas las ondas tienen unas características generales comunes podemos ver algunos aspectos que permiten agruparlas en clases distintas. Cada uno de ellos da lugar a un determinado tipo de onda.

· Así, por ejemplo, atendiendo a su NATURALEZA la onda puede necesitar o no de un medio material para su propagación, esto las agrupa respectivamente en ONDAS MECÁNICAS o MATERIALES (ejemplo sonido, ondas en cuerdas...) y en ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS (la luz se puede propagar en el vacío).

· Dependiendo de cómo se generan, es decir de la forma de oscilar en el origen, tendremos ONDAS PERIÓDICAS o NO PERIÓDICAS.(son aquellas ondas que muestran periodicidad respecto del tiempo, esto es, describen ciclos repetitivos, cuando proceden de una fuente que vibra periódicamente. En una onda periódica se cumple que puede ser descrita por un modelo matemático, como la onda armónica sinusoidal. Las ondas no periódicas son aquellas cuya periodicidad no sigue ningún tipo de ciclo. Son ondas que se dan aisladamente. Las ondas aisladas se denominan también pulsos.
ONDAS TRANSVERSALES y LONGITUDINALES
Si las partículas del medio en el que se propaga la perturbación vibran perpendicularmente a la dirección de propagación las ondas se llaman transversales. Si vibran en la misma dirección se llaman longitudinales.
LUZ:

La ciencia que estudia las principales formas de producir luz, así como su control y aplicaciones, se denomina óptica.

La luz se define como la superposición de un gran número de ondas cuya vibración eléctrica está orientada al azar, o la energía electromagnética radiante que puede ser percibida por el ojo humano.
Principales características, efectos y propiedades de la luz

El estudio de la luz revela una serie de características y efectos al interactuar con la materia.
1) Velocidad finita: Velocidad de la luz

Se ha demostrado teórica y experimentalmente que la luz tiene una velocidad finita. La primera medición con éxito fue hecha por el astrónomo danés Roemer en 1676 y desde entonces numerosos experimentos han mejorado la precisión con la que se conoce el dato. Actualmente el valor exacto aceptado para la velocidad de la luz en el vacío es de 299.792.458 m/s
La velocidad de la luz al propagarse a través de la materia es menor que a través del vacío y depende de las propiedades dieléctricas del medio y de la energía de la luz. La relación entre la velocidad de la luz en el vacío y en un medio se denomina índice de refracción del medio

Se denomina índice de refracción al cociente entre la velocidad de la luz en el vacío y la velocidad de la luz en el medio cuyo índice se calcula. Se simboliza con la letra n y se trata de un valor adimensional.
n = c / v

c: la velocidad de la luz en el vacío

v: velocidad de la luz en el medio cuyo índice se calcula (agua, vidrio, etc.).
2) Refracción

Es el cambio brusco de dirección que sufre la luz al cambiar de medio. Este fenómeno se debe al hecho de que la luz se propaga a diferentes velocidades según el medio por el que viaja. El cambio de dirección es mayor, cuanto mayor es el cambio de velocidad, ya que la luz prefiere recorrer las mayores distancias en su desplazamiento por el medio que vaya más rápido, (principio de Fermat, que indica que la trayectoria de la luz es aquella en la que los rayos de luz necesitan menos tiempo para ir de un punto a otro). La ley de Snell relaciona el cambio de ángulo con el cambio de velocidad por medio de los índices de refracción de los medios.

(Fórmula simple utilizada para calcular el ángulo de refracción de la luz al atravesar la superficie de separación entre dos medios de índice de refracción distinto. La ley de Snell dice que el producto del índice de refracción por el seno del ángulo de incidencia es constante para cualquier rayo de luz incidiendo sobre la superficie separatriz de dos medios. Aunque la ley de Snell fue formulada para explicar los fenómenos de refracción de la luz se puede aplicar a todo tipo de ondas atravesando una superficie de separación entre dos medios en los que la velocidad de propagación la onda varíe.
Como la refracción depende de la energía de la luz, cuando se hace pasar luz blanca o policromática a través de un medio no paralelo, como un prisma, se produce la separación de la luz en sus diferentes componentes (colores) según su energía, en un fenómeno denominado dispersión refractiva. Si el medio es paralelo, la luz se vuelve a recomponer al salir de él.
Ejemplos muy comunes de la refracción son la ruptura aparente que se ve en un lápiz al introducirlo en agua o el arco iris.



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