Luz & Sonido.-

Luz

Definición: La luz es una forma de radiación electromagnética, que posee una similitud con el calor radiante, las ondas de radio o los rayos X.

La luz corresponde a oscilaciones extremadamente rápidas de un campo electromagnético, en un rango determinado de frecuencias que pueden ser detectadas por el ojo humano. Las diferentes sensaciones de color corresponden a luz que vibra con distintas frecuencias.

Teoría corpuscular: Isaac Newton propone que la luz está compuesta por una serie de corpúsculos o partículas emitidos por objetos luminosos, los cuales se propagan en línea recta, pueden atravesar medios transparentes, y pueden ser reflejados por materias opacas.

   

Teoría ondulatoria: Esta teoría fue creada por Huygens y define a la luz como un movimiento ondulatorio del mismo tipo que el sonido. Como las ondas se trasmiten en el vacío, supone que las ondas luminosas 

necesitan para propagarse un medio ideal, el éter, presente tanto en el vacío como en los cuerpos materiales.

Teoría cuántica: creada por Einstein, e indica que la luz es la mezcla de las dos teorías mencionadas anteriormente. Explica que en vez de corpúsculos, son fotones, unidades de energía, y ésta (la energía) depende de la frecuencia, entonces, a menor frecuencia posee menos energía y presenta cualidades de onda. En cambio, la luz visible tiene mayor frecuencia y posee características ondulatorias y corpusculares. Estudios posteriores demostraron que la dualidad de la luz no es inherente a ésta, sino que es característico de cualquier flujo de partículas elementales como electrones.

La luz blanca, el espectro visible y los colores: Newton descubrió que la luz del sol (luz blanca) puede descomponerse en diferentes colores. Para demostrarlo realizó un experimento: hizo pasar un delgado haz de rayos a través de un prisma de vidrio transparente. Así la luz, al salir del prisma, se dividió en una gama de colores que denominó espectro visible. Esto colores son: rojo, naranja, amarillo, verde, azul, añil (azul oscuro) y violeta. Cada color se corresponde con una longitud de onda determinada.

LA REFRACCIÓN Y LA REFLEXIÓN DE LA LUZ

·           Refracción: es un proceso en el cual las ondas, incluyendo las ondas de luz, cambian su dirección cuando pasan de un material transparente a otro. La luz se refracta porque viaja a velocidades distintas a través de diferentes materiales. Cuando la luz que viaja por el aire entra en el agua, su velocidad disminuye. Esto provoca que las ondas se desvíen hacia la normal (línea que forma un ángulo recto con la superficie del agua). Una onda que entre en un material en la dirección de la normal, no se refracta.

·           Reflexión: es un proceso que se produce cuando los rayos de luz rebotan en una superficie. Los rayos que llegan a la superficie se llaman incidentes, y los que salen de ella, reflejados. Si los rayos de luz se reflejan en una superficie suave y pulida (espejo, piscina en reposo) producen una imagen visible que parece existir en el otro lado de la superficie.

LA VELOCIDAD DE LA LUZ: La luz se desplaza siempre en línea recta, a una velocidad de 299.792.458 m/s en el vacío. Este valor se emplea para medir grandes distancias a partir del tiempo que emplea un pulso de luz o de ondas de radio para alcanzar un objetivo y volver.

Sonido.

Definición: El sonido es la energía originada por las oscilaciones de presión que provienen de la vibración de una fuente (cuerdas vocales, instrumentos musicales). Estas oscilaciones se expresan en hercios (Hz. unidades de ciclos por segundo).

El oído del ser humano es sensible a oscilaciones que tienen frecuencias entre 20 y 20000 Hz., pero los de los animales pueden escuchar frecuencias más altas. Ejemplo: un gato doméstico tolera hasta 25000 Hz., un perro hasta 35000 Hz., un murciélago hasta 120000 Hz.

LA VELOCIDAD DEL SONIDO

La velocidad del sonido cambio en los entornos donde se propaga.

·         En el vacío no se desplaza.

·         En el aire (medio gaseoso) varía según la temperatura. Ejemplo: con 20°C se traslada a 343 m/s, con 0°C lo hace a 331 m/s, con 40°C a 354 m/s.

·         En el acero (medio sólido) se transporta a 6000 m/s.

·         En el agua (medio líquido) se desplaza a 1500 m/s.

Departamento de Ciencias Naturales FISICA/ Colegio Coyam