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Teorías de la Luz:Las teorías propuestas por los científicos para explicar…
Teorías de la Luz:Las teorías propuestas por los científicos para explicar la naturaleza de la luz han ido cambiando a lo largo de la historia de la ciencia, a medida que se van descubriendo nuevas evidencias que permiten interpretar su comportamiento, como corpúsculo, onda, radiación electromagnética, cuanto o como la mecánica cuántica
Teoría Corpuscular
Esta teoría fue planteada en el siglo XVII por el físico inglés Isaac Newton, quien señalaba que la luz consistía en un flujo de pequeñísimas partículas o corpúsculos sin masa, emitidos por las fuentes luminosas, que se movía en línea recta a gran rapidez.
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Esta teoría se topo con multiples inconvenientes como la reflaxión y refracción que se producian al mismo tiempo y el experimento de Foucalt que media la velocidad de la luz, el cual no pudieron pasar ya que la teoría corpuscular sostenía que la luz viajaba más rapido a través del agua por lo que se esperaba que el angulo de desviación se redujera pero se obtuvo lo contrario es decir la velocidad en agua es inferior a la velocidad en aire.
Teoría Ondulatoria
Fue el científico holandes Christian Huygens, contemporáneo de Newton, quien elaboraría una teoría diferente para explicar la naturaleza y el comportamiento de la luz. Esta teoría postula que la luz emitida por una fuente estaba formada por ondas, que correspondían al movimiento específico que sigue la luz al propagarse a través del vacío en un medio insustancial e invisible llamado éter.
¿Qué es una onda?: es una perturbación de una propiedad del espacio,que se propaga con transferencia de energía pero no de materia.
¿Qué tipo de onda es la luz? Según Hugens la luz es una onda longitudinal por lo que las ondas vibran en la misma dirección en que se transmiten
Se creía que necesariamente las ondas necesitaban de un medio para trasnmitirse por lo que se pensó en el Éter Luminifero: una sustancia que impregnaba todo el esapacio y cuyas vibraciones eran precisamente la luz,
Se propuso también que cada punto de una onda funcionaba como fuente emisora de nuevas ondas esféricas, las cuales,las cuales se trasmitian a desde este fuento hasta interferir más adelante formando una nueva onda.
Reflexión: una onda de luz que se dirige hacia una superficie reflectante, a medida que dicha una alcance la superficie cada uno de los puntos de incidencia va a convertirse en una nueva onda de luz esférica lo que va provocar que se forme una una de luz desfasada, formando una onda de luz en un dirección especular a la incidente donde el ángulo de incidencia y el de reflexión son iguales.
Refracción: en este caso es igual con la diferencia que al pasar de un medio A a uno B la velocidad cambia pues el águlo de incidencia y refracción son distintos.Cuanto mayor es la densidad en un medio menor es su velocidad
Difracción: descubierto por Grimaldi: al pasar un rayo de luz por un avertura muy pequeña este en lugar de seguir recto lo que hace es abrirse formando un cono
Experimento de interferencia de T.Young: hizo pasar un rayo de luz a traves de dos rendijas, se esperaba que se formaran dos conos que al sumarse harian uno solo pero no, se formo una serie de suvcesiones de espacios iluminados y oscuros.Este fenómeno no es explicable por la Teoría Corpuscular pero sí por la ondulatoria ya que las ondas que se forman en la segunda y la primera avertura interfieren entre sí,lo hacen de forma constructiva(ondas en fase que al sumarse dan lugar a una onda más grande) en unas zonas(las iluminadas),y de forma destructiva(ondas desfasadas que al sumarse se anulan) en otras (las oscuras);solo funciona con luz monocromatica, y con el cambio de color este patron cambia,ej. si se pasa luz roja las franjas iluminadas son más anchas y se alejan por otro lado en una luz verde o azul se acerca y estrechan. Con este experimento se pudo calcular la longitud de onda; Young le dio un valor a la longitud de onda del color azul de 705 nm y a el azul de 423nm
Polarización: descubierto por E.Bartholinus, estudiaba el comportamiento de la luz al hacerla pasar por un material cristalino llamado Iceland spar, descubriendo que cuando un rayo de luz impacta en este material dicho rayo se divide en 2 como si hubiera una doble refracción,Huygens realizó el mismo experimento dandose cuenta que los dos rayos que se originan al chocar con un segundo material reccionan de distinta manera como si fueran diferentes; en una teoría ondulatoria longitudinal es difícil de explicar este fenómeno por otro lado Newton si pudo explicarlo con su Teoría Corpuscular en donde dijo que la luz podría tener lados en donde en lugar de ser corpúsculos esféricos podrian ser rectangulos u ovalados los cuales se comportarían diferentes si viajaran en vertical u horizontal lo que añadía un componente transversal a la luz.Fresner demostró que la luz no era longitudinal si no transversal.
lo que origina una onda que se propaga en una dirección al tiempo que vibra en todas las direcciones perpendiculares a dicha propagación, sin embargo al alcanzar un material como el icelan spar dicha propagación se separa en dos haces de luz que vibra uno perpedicular al otro que vibran solo en una dirección que da origen al fenómeno polarización.
Teoría Electromagnética
En el siglo XIX, se agregan a las teorías existentes de la época las ideas del físico James Clerk Maxwell, quien explica notablemente que los fenómenos eléctricos están relacionados con los fenómenos magnéticos.Sin embargo esta teoría deja sin explicación fenómenos relacionados con el comportamiento de la luz en cuanto a la absorción y la emisión: el efecto fotoeléctrico y la emisión de luz por cuerpos incandescentes.
fue creada para completar la Teoría ondulatoria,se descubrio que la luz es una onda electromagnética que ya no necesita un medio como el eter luminifero para propagarse, si no que consiste en un campo eléctrico y un campo magnético oscilantes y perpendiculares entre sí, de igual modo que otras radiaciones como la ultravioleta, los rayos infrarrojos, lo que originó que la luz dejara de ser un fenómeno único y diferente para pasar a formar parte de un aplio rango de radiaciónes que iban desde las menos energéticas como las ondas de radio a las muy energéticas como los rayos x
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Teoría de los Cuantos
Esta teoría propuesta por el físico alemán Max Planck establece que los intercambios de energía entre la materia y la luz solo son posibles por cantidades finitas o cuantos de luz, que posteriormente se denominan fotones.Basándose en la teoría cuántica de Planck, en 1905 el físico de origen alemán Albert Einstein explicó el efecto fotoeléctrico por medio de los corpúsculos de luz, a los que llamó fotones. Con esto propuso que la luz se comporta como onda en determinadas condiciones.
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cualquier cuerpo cuando se calienta a temperaturas elevadas emite luz.A mayor temperatura myor frecuencia de luz emitida
Rediación Térmica
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Mecánica Ondulatoria
Esta teoría reúne tanto la teoría electromagnética como la de los cuantas heredadas de la teoría corpuscular y ondulatoria, con lo que se evidencia la doble naturaleza de la luz.Esta teoría establece, entonces, la naturaleza corpuscular de la luz en su interacción con la materia (proceso de emisión y absorción) y la naturaleza electromagnética de su propagación.
Por un lado tiene naturaleza corpuscular, está formada por fotones y por otro, se comporta como ondas electromagnéticas.
Teoría de física fundamental que estuvo en las bases de la formulación de la que posteriormente se llamó mecánica cuántica. Como corpus teórico, se formó por la fusión de la mecánica matricial fundada por Werner Heisenberg en 1925 y de la mecánica ondulatoria fundada por de Broglie en 1923. La fusión de ambas perspectivas permitió formular una teoría sintética de las ondas y los corpúsculos, en la cual el corpúsculo aparecía como un accidente incorporado a la estructura de una onda, guiado por la propagación de ésta. En 1927, Schrödinger planteó la ecuación general que satisface la onda de Louis de Broglie, y demostró que la mecánica ondulatoria y la mecánica matricial son equivalentes. Actualmente esta teoría está integrada en el marco más amplio de la mencionada mecánica cuántica
Damélica del Rubí Gómez Villatoro 6200-21-6232