Cómo viaja la luz

Los fundamentos

¡Que haya luz!

Lección 2: La velocidad de la luz

En esta lección, aprenderá qué es la luz, de dónde proviene y por qué se convierte en un espectro cuando se expone a un prisma.

¿Qué mueve la luz?

Todos sabemos que la luz se mueve, pero no es como si tuviera pequeños pies. ¿Qué es lo que la mueve? Cuando consideras la velocidad a la que viaja la luz solar para llegar a la Tierra, te preguntas cómo se mueve. Que esté atravesando el universo a 300.000 kilómetros por segundo es uno de los verdaderos misterios de la ciencia, porque para nosotros está ahí, todo el tiempo. Todos los días. La luz no parece que esté viajando para llegar aquí. Parece que siempre estuvo aquí. ¡Y la luz del sol es agradable! Nos hace felices. La extrañamos cuando se va y nos alegramos cuando regresa. No es solo una evaluación subjetiva. Hay una razón científica para eso. La luz afecta nuestro estado de ánimo.

Para entender cómo realiza estas hazañas celestiales de magia, imaginemos un microscopio que nos permitiera observar la luz de cerca. Sería fácil pensar que, como la luz solo puede moverse en línea recta, la luz en sí es recta, como un espagueti seco. Pero estaríamos equivocados. Aunque la luz viaja en línea recta, en apariencia se parece más a un fideo ramen que a un espagueti seco. Es ondulada. Las ondas de luz vibran. Y esa vibración hace que un haz de luz se irradie desde su fuente. Pensemos en un diapasón. El diapasón es la fuente de la vibración. No podemos verlo vibrar porque se mueve de un lado a otro más rápido de lo que nuestros ojos pueden ver. Pero definitivamente podemos oírlo y podemos sentirlo vibrar. Cada torcedura de ese fideo ramen. es La vibración... el vaivén del diapasón. Pero, ¿qué causa las torceduras? Las torceduras son creadas por un campo electromagnético (EM).

Campos electromagnéticos (EM)

Campos electromagnéticos Las auroras boreales son generadas por la rotación de grandes cuerpos planetarios como la Tierra o el Sol. El núcleo fundido de la Tierra gira a medida que gira la Tierra, y la fricción que crea al girar genera el campo magnético de la Tierra. Si alguna vez has visto la aurora boreal, habrás visto el campo magnético de la Tierra en funcionamiento. Ese campo magnético es lo que hace que la aurora se extienda en ondas por el cielo. El sol expulsa partículas cargadas eléctricamente cuando produce esos horribles y aterradores pedos solares... técnicamente llamados "eyecciones de masa solar" o "llamaradas solares". Las realmente grandes interactúan con la magnetosfera que rodea la Tierra, creando ese espectacular espectáculo de luces. Pero la electricidad y el magnetismo también trabajan juntos para crear lo que percibimos como "color".

Lo sé…A quién le importa? Bueno, si estás tratando de entender el color, TÚ lo haces, porque esa oscilación de ida y vuelta a medida que estos dos campos se atraen entre sí toma la forma física de una "onda". Ondas son La vibración. Eso es lo que irradia hacia afuera desde la fuente, ya sea un diapasón o un sol. Las ondas son las que hacen que la luz se mueva. La velocidad de esa oscilación de ida y vuelta es lo que hace que la luz se mueva tan rápido. Y aquí está la parte interesante... la oscilación constante de esa onda y la velocidad a la que vibra es lo que hace que la luz solar que parece dorada o blanca a simple vista se convierta en los colores que componen el espectro.

Pero, ¿cómo lo hace el campo electromagnético? En realidad, los campos electromagnéticos son dos entidades separadas: los campos eléctricos y los campos magnéticos. Los campos eléctricos crean campos magnéticos, y los campos magnéticos crean campos eléctricos. La relación entre ellos es idéntica a la que tenemos con los árboles. El árbol exhala el oxígeno que respiramos. A su vez, nosotros exhalamos el dióxido de carbono que respira el árbol. Cada uno de nosotros necesita lo que el otro tiene para existir.

Oscilación

Ese ir y venir entre los árboles y las personas es como el ir y venir simbiótico que se produce entre los campos eléctricos y magnéticos. Existen en un ciclo interminable de movimiento de ida y vuelta llamado "oscilación". Ese ir y venir constante impulsa las ondas hacia adelante. La velocidad de ese ir y venir hace que las ondas se muevan muy rápido. Al igual que el diapasón, la oscilación es demasiado rápida para que nuestro ojo desnudo la perciba. Pero al igual que las gotas de agua en el aire que crean arcoíris en la naturaleza, el vidrio de un prisma hace lo mismo. A medida que la luz pasa a través del vidrio, nos permite descomponer las ondas de luz en las partes anatómicas que llamamos "color“¿Por qué estas bandas tienen colores diferentes? La respuesta corta es que no todas las ondas son iguales. La respuesta más larga es el tema de nuestra próxima lección: “Dinámica de las ondas”.

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La luz puede parecer un elemento estático y quieto de la naturaleza, pero nada más lejos de la realidad. La luz está en constante movimiento y muy rápido. Lo que no puede atravesar, rebota y continúa moviéndose.