El documento describe las características y comportamiento de la luz. Explica que la luz se propaga en forma de ondas electromagnéticas y que tiene una naturaleza dual como onda y partícula. También describe cómo se ha entendido su naturaleza a lo largo de la historia y los experimentos que permitieron medir su velocidad.

1. INSTITUCION EDUCATIVA AGRICOLA ALEJANDRO
GOMEZ LECTURAS FÍSICA ONCE
LA LUZ: OTRO FENÓMENO ONDULATORIO
Las características ondulatorias de la luz son las
responsables de fenómenos tan maravillosos y
diferentes como la percepción de los colores, la
aparicióndel arco iris en días lluviosos y los eclipses de
sol y de luna. Además, algunas veces la energía
transportada por la luz es transformada para obtener
otros productos.Tal esel caso de laconversiónde la luz
solar en calor y del proceso de la fotosíntesis realizado
por las plantas. En últimas, la luz es la responsable de
que haya vida sobre el planeta Tierra
LA ENERGÍA LUMINOSA
La vidaennuestroplanetarequiere de laenergía que el
Sol irradia en forma permanente. El Sol emite
radiacionesentodaslasdireccionesysólounapequeña
parte de esta energía es aprovechada por la Tierra en
forma de luz y calor. Por ejemplo, para llevar a cabo
ciertosprocesoscomola fotosíntesisyel ciclo del agua.
Estos tipos de energía reciben el nombre de energía
luminosa y energía calórica.
LA LUZ UNA FORMA DE ENERGÍA
Una de las experiencias más frecuentes relacionadas
con la energíaluminosaesel fenómenode la, visión. La
luzes unaforma de energíaque nos permite vertodolo
que tenemos a nuestro alrededor, por ejemplo este
libro, tus compañeros y tú mismo, Algunas de las
características de la luz que permiten la visión son:
Se propaga en todas las direcciones.
Se puede reflejar en los objetos (rebota, como contra
un espejo).
Se puede refractar, es decir, pasar de un material a
otro.
La luzal ser una formade energía,tambiénpuede hacer
cambiar las propiedades de los cuerpos. Así, una hoja
blancade papel expuesta durante algún tiempo a la luz
del Sol se vuelve amarilla, es decir, cambia de color.
Dice una de las leyes de la física que la energía ni se
construye ni se destruye, sino se transforma. De esta
mismaforma,la energíaluminosapuede transformarse
en otros tipos de energía. En las centrales solares, por
ejemplo,laluzdel sol se transformaenenergíaeléctrica
o algunas veces en calor. A su vez, otros tipos de
energía pueden transformarse en luz. En el caso de las
bombillas,laenergíaeléctrica se transforma en energía
luminosa.
LAS FUENTES LUMINOSAS
La luz proviene de los cuerpos llamados fuentes
luminosas. Son fuentes luminosas todos aquellos
cuerpos capaces de emitir luz. Dependiendo de la
naturalezayde lamanera comoemitala luz,existen los
siguientes tipos de fuentes luminosas.
Fuentes luminosas naturales, como las estrellas, el
fuego,losrayosy algunosorganismosbioluminiscentes
como las luciérnagas.
Fuentesluminosas artificiales, comolos bombillos y los
tubos fluorescentes.
Fuentesluminosas puntuales de luz que emiten un haz
de luz muy estrecho, como los rayos láser.
Fuentes luminosas extensas de luz, las cuales emiten
muchosrayos de luz,por ejemplo,una linterna o el Sol.
LA PROPAGACIÓN DE LA LUZ
Según permitan o no la propagación de la luz, los
cuerpos pueden ser transparentes, translúcidos y
opacos.
Son cuerpos transparentes aquellos que dejan pasar la
luz y permiten ver con nitidez los cuerpos que hay
detrás de ellos.
Son cuerpos translúcidos aquellos que dejan pasar la
luz, pero no permiten ver con nitidez los cuerpos que
hay detrás de ellos.
Son cuerpos opacos aquellos que no dejan pasar la luz.
La propagación de la luz tiene las siguientes
características:
La luz se propaga en línea recta. Así, la luz que
recibimos del Sol se desplaza en línea recta desde él
hasta la Tierra.
La luz se propaga en todas las direcciones. Por eso la
luz producida por una lámpara ilumina toda la
habitación en la que se encuentra.
La velocidad de la luz, aunque siempre es muy alta,
depende del medioatravés del que se propague. Es así
como en el aire y en el vacío, la luz viaja a 300.000
kilómetrospor segundo, mientras que en el vidrio, por
ejemplo, esta velocidad se ve reducida a 200.000
kilómetrosporsegundo,esdecir,aproximadamente 2/3
de su velocidad de propagación en el vacío.
La luz no necesita de un medio de propagación Es por
esoque podemosverestrellasygalaxiaslejanasa pesar
del espacio vacío que tiene que atravesar.
LA DISTANCIA A LAS ESTRELLAS
¿Sabías que cuandoestásobservandolasestrellas en el
cielo, estás, viendo cómo era esa estrella hace muchos
años atrás? Cuando un astrónomo observa un planeta
lejano con ayuda de un telescopio, no lo está
observandoenel momentoreal sinoenalgúnmomento
pasado.La sombra no existe;lo que tú llamas sombra es la luz que no ves.
(Henri Barbusse)

2. La razón de esto es que la, velocidad de la luz tiene un
valor finito y definido. De esta manera, los rayos
procedentesde unaestrellalejanatardanañosenllegar
a la Tierra. La distancia entre los astros se mide en una
unidad llamada año-luz. Un año-luz corresponde a la
distancia que recurre la luz en un año. La luz, viaja a
300.000 km/s, entonces un año-luz equivale a 9,5
billones de kilómetros aproximadamente.
TEORÍAS PARA EXPLICAR LA NATURALEZA DE LA LUZ
La determinación de lanaturalezade laluzesunode los
problemas que más ha interesado a los físicos a través
de la historia de la ciencia.
EVOLUCIÓN DE LAS TEORÍAS SOBRE LA NATURALEZA
DE LA LUZ
En la antigüedad, los griegos creían que la luz estaba
formada por pequeños corpúsculos emitidos por los
objetos. Ellos decían que cuando entraban estos
corpúsculos en los ojos se daba el fenómeno de la
visión.
Esta era la misma concepción que tenía Isaac Newton,
quien decía que la luz al ser de naturaleza corpuscular
es decir, compuesta por partículas, se reflejaba al
chocar contra los cuerpos opacos y se refractaba al
chocar contra los cuerpostranslúcidos.Más adelante el
científicodanésChristianHuygensexplicóestosmismos
fenómenospero desde una concepción ondulatoria de
la luz. Posteriormente, nuevos experimentos y
descubrimientos proporcionaron más evidencias
experimentales que corroboraban la naturaleza
undulatoria de la luz.
Finalmente Maxwell, en 1865, realizó la demostración
definitiva de que la luz exhibía características
ondulatorias. El afirmó que la luz era una onda
electromagnética de alta frecuencia y por esta razón
podía propagarse en el vació.
Despuésde esto,se siguieronrealizando experimentos
que indagaban sobre la naturaleza de la luz y todas las
observaciones encajaban dentro de la teoría
ondulatoria de la luz. Esto continuó así hasta el
descubrimiento del efecto fotoeléctrico realizado por
Hertz.
El efecto fotoeléctrico consiste en la emisión de
electronesporunasuperficiemetálicaexpuestaala luz.
Las características de este fenómenocorrespondenaun
fenómenocorpuscularLaexplicaciónde este fenómeno
la hizo el físico alemán, Albert Einstein.
LA NATURALEZA REAL DE LA LUZ
Debido a todas estas evidencias experimentales,
Einsteinconsideróque la luz tiene una naturaleza dual.
Esto quiere decir que en algunas ocasiones la luz se
comportacomo una partícula y otras vecesse comporta
cama una onda.
La luz se comporta como una onda cuando se propaga,
esdecirse refleja,se refractaytiene interferencia de la
misma manera que lo hacen las ondas sonoras.
La luzse comporta comoun corpúsculo enla manerade
transportar energía. La energía de la luz la conforman
pequeñísimos corpúsculos llamados fotones.
LA LUZ VISIBLE Y LOS COLORES
El Sol y las estrellas producen radiaciones
electromagnéticas que viajan a una velocidad de
300.000 km/s. Estas radiaciones, según la longitud de
onda que tengan, se pueden clasificar como: ondas de
radio, radiaciones infrarrojas (que nosotros también
denominamoscalor),luzvisible, radiación ultravioleta,
rayos x, rayos gamma y rayos cósmicos.
El conjuntode estas radiaciones constituye el espectro
electromagnético.
La porciónde lasradiacionesque emite el Sol, es decir,
del espectroelectromagnético, que nosotros podemos
verestá comprendidaenlafranjaque denominamos luz
visible o luz blanca.Esta mezcla de radiaciones puede
descomponerse en siete colores fundamentales.
Esto puede comprobarse cuando la luz atraviesa un
prismade cristal o gotas de agua, eneste últimocaso se
produce la formación del arco iris.
La descomposición de la luz blanca se conoce como
dispersiónde laluz.Lossiete coloresfundamentales,en
orden creciente de longitud de onda, son: violeta,
índigo, azul, verde, amarillo, anaranjado y rojo.
La razónde este fenómenose explicarácondetalleenel
siguiente tema.
Los colores que tienen las cosas que observamos se
debe al siguiente hecho:cuandolaluzblancallegaa una
superficie,estasuperficieabsorbe todaslas radiaciones
de la luz blanca menos una o varias que son reflejadas.
Según la longitud de onda de estas radiaciones se
observará dicha superficie de uno u otro color. Así, los
cuerposnegrosabsorbentodalaradiación y no reflejan
ninguna, los cuerpos blancos reflejan todo el espectro
de luz blanca y, por ejemplo, los objetos que
observamos de color rojo reflejan las ondas cuya
longitud de onda corresponde al color rojo mientras
absorben el resto.
LA VELOCIDAD DE LA LUZ
La velocidad de la luz es tan alta, que durante muchos
años fue imposible conocer su valor preciso hasta el
perfeccionamiento de las técnicas para su medición.
LAS MEDICIONES DE GALILEO. Galileofue el primeroen
diseñar un método para determinar la velocidad de la

3. luz.Su métodoconsistióencolocardospersonas frente
a frente, durante la noche, separadas una de otra por
una distancia de aproximadamente 1 km Este
experimento se desarrollaba así: Galileo descubría su
linterna y la luz llegaba a su ayudante. Entonces el
ayudante destapaba su linterna, cuya luz debería ser
recibida por Galileo. Trataron de medir el tiempo
transcurrido desde que Galileo descubría su linterna
hasta que recibía la luz proveniente de la linterna del
ayudante.
En principio, el método era adecuado, pero
experimentalmente fallaba ya que el tiempo que la luz
tardaba en recorrer esa distancia era muy pequeño
comparado con el tiempo de reacción de los
observadores.
LA ASTRONOMÍA Y LA VELOCIDAD DE LA LUZ
La primeramediciónexitosade lavelocidadde laluzfue
hecha en 1675, por el astrónomo danés Olaf Roemer
Para lograr esto,realizóobservacionesminuciosasde lo
que sucedía con una de las lunas de Júpiter: Io. Para
medirel períodode rotaciónde Io, utilizóel tiempoque
tardaban en darse dos eclipses de ese astro. Es decir
medía el tiempo que transcurría entre dos veces
consecutivas que Io se ocultara detrás de Júpiter.
Roemer encontró que este período era más largo
cuandola Tierra,en sumovimientoalrededordel Sol,se
encontraba más lejos de Júpiter que cuando se
encontraba más cerca.
La conclusión de esto era que la diferencia de tiempos
correspondía al mayor tiempo que tardaba en Llegar la
señal luminosadesde Júpiter ya que tenía que recorrer
además la distancia correspondiente al diámetro de la
órbita terrestre. De esta manera se comprobó por
primeravezque lavelocidadde la luz era finita. El valor
encontradopor Roemer de esta manera fue de 230.000
km/s.
EL MÉTODO DE FIZEAU
En 1849, LuisFizeau,unfísicofrancés,fue el primero en
determinarlavelocidadde laluzpor un método que no
estaba relacionado con la astronomía. Su método
consistíaenmedirel intervalode tiempoque tardaba la
luz en viajar desde algún punto hasta un espejo y
regresar. Para ello, utilizó una rueda dentada .Buscó la
velocidad de giro de la rueda que era necesaria para
que un rayo de luz pasara por una abertura, y al
reflejarse, pasara por la siguiente. De esta manera
determinó que la velocidad de la luz era de 310.000
km/s.Nuevas mediciones se hicieron tras perfeccionar
este método, con lo que se obtuvo un valor de la
velocidad de la luz de 299. 997 km/s.
Taller de lectura:
¿De qué son responsables las características
ondulatorias de la luz?
¿En qué forma de energía es transformada la luz solar?
El planeta aprovecha la energía solar en forma de luz y
calor. De dos ejemplos de procesos naturales que
utilicen estas formas de energía.
¿Qué es la luz?
¿Cuálessonlas características de la luz que permiten la
visión?
¿Por qué la luz puede cambiar las propiedades de los
cuerpos? De un ejemplo
La energíaluminosapuedetransformarseenotrostipos
de energía. Escriba tres ejemplos de estas
transformaciones
¿De donde proviene la luz?
¿Qué son fuentes luminosas?
Defina los tres tipos de fuentes luminosas
¿Qué son cuerpostransparentes,translúcidosyopacos?
Defina las cuatro características que tiene la
propagación de la luz
¿Cuál es la velocidad de la luz en el vacío?
¿En qué unidadesse mide la distancia entre los astros?
¿A qué corresponde estaunidad?¿A cuántoskilómetros
equivale aproximadamente?
Segúnlos griegos,¿Cómoestabaformadalaluz?¿Cómo
era posible la visión?
¿Cuáles eran los planteamientos de Isaac Newton,
christianHuygens,yMaxwell,frente a la concepción de
la luz?
¿En qué consiste el efecto fotoeléctrico?
¿Cuál es el planteamiento de Einstein acerca de la luz?
¿Cuándose comporta la luz como una onda y cuándo lo
hace como un corpúsculo?
¿Qué tipode radiacionesproducenel sol ylasestrellasy
a qué velocidad viajan esas radiaciones?
¿Cómo se clasifican las radiaciones electromagnéticas,
según su longitud de onda?
¿Qué nombre recibe el conjunto de radiaciones
electromagnéticas?
¿Qué es la luz visible o luz blanca? ¿Cómo puede
descomponerse esta mezcla de radiaciones?
¿Conqué nombre se conoce ladescomposiciónde laluz
blanca?¿Cuálesson los7 coloresfundamentalesque se
forman?
¿A qué hechose debenloscoloresque observamos?De
ejemplos
Describa brevemente los métodos usados por Galileo,
Olaf RoemeryLuis Fizeau,paramedirla velocidad de la
luz.
No confíes ni en tu sombra, ya que ella te abandonará
cuando la oscuridad se cierne sobre ti