Luz


La luz (del latín lux, lucis) es la parte de la radiación electromagnética que puede ser percibida por el ojo humano.[1]​ En física, el término luz se considera como parte del campo de las radiaciones conocido como espectro electromagnético, mientras que la expresión luz visible señala específicamente la radiación en el espectro visible. La luz, como todas las radiaciones electromagnéticas, está formada por partículas elementales desprovistas de masa denominadas fotones,[2]​cuyas propiedades de acuerdo con la dualidad onda-partícula explican las características de su comportamiento físico. Se trata de una onda esférica.[3]

La óptica es la rama de la física que estudia el comportamiento de la luz, sus características y sus diferentes manifestaciones.

Se ha demostrado de manera teórica y experimental que la luz tiene una velocidad finita. La primera medición con éxito fue hecha por el astrónomo danés Ole 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.[4]

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: .

La refracción es la variación brusca de dirección que sufre la luz al cambiar de medio. Este fenómeno se debe a 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 recorre mayor distancia en su desplazamiento por el medio en que va más rápido. La ley de Snell relaciona el cambio de ángulo con el cambio de velocidad por medio de los índices de refracción de los medios.

Como la refracción depende de la energía de la luz, cuando se hace pasar luz blanca o policromática a través de un medio con caras no paralelas, 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 tiene las caras paralelas, la luz se vuelve a recomponer al salir de él.


Rayo de luz solar dispersado por partículas de polvo en el cañón del Antílope, en Estados Unidos.
Láseres.
La línea amarilla muestra el tiempo que tarda la luz en recorrer el espacio entre la Tierra y la Luna, alrededor de 1,26 segundos.
En esta ilustración se muestra la descomposición de la luz al atravesar un prisma.
Ejemplo de la refracción. La pajita parece partida, por la refracción de la luz al paso desde el líquido al aire.
Sombra de una canica.
Luz en la persiana.
Pez ballesta reflejado.
Polarizador.
Onda propagándose a través de una rendija.
Refracción de la luz según el principio de Huygens.
Dos polarizadores en serie.
Diagrama de Feynman donde se muestra el intercambio de un fotón virtual (simbolizado por una línea ondulada y ) entre un positrón y un electrón.
Desplazamiento nebular.