Luz y óptica
¡Examen sorpresa! ¿Qué es ‘luz’? Lo es:
A) un arco iris
B) radiación
C) la bombilla de tu cocina o
D) la fuente de ilusiones como espejismos?
Técnicamente, ¡la respuesta es todo lo anterior!
La luz visible es la parte del espectro electromagnético que vemos con nuestros propios ojos, pero también hay luz ultravioleta que no vemos, así como otras formas como las ondas gamma y de rayos X. También hay luz ‘artificial’, como las bombillas de luz en su casa y automóvil, en las que probablemente ni siquiera le preste mucha atención. Pero piénselo: la luz artificial no siempre ha sido un hecho. De hecho, durante mucho tiempo, la gente no tuvo electricidad y tuvo que ver en la oscuridad con velas.
Hoy, damos por sentado todas las diferentes formas en que la luz impacta nuestra vida diaria. Pero los que estudian óptica , o la ciencia de la luz, están muy interesados en cómo se comporta la luz y cómo podemos utilizarla para nuestro beneficio. Debido a que la luz y la óptica están a su alrededor, es bueno saber cómo y por qué se utilizan. Y con los datos divertidos que está a punto de aprender, ¡tal vez pueda sorprender a sus propios amigos con su nuevo conocimiento ‘ilustrado’!
Luz de flexión
La luz es algo bastante sorprendente. Primero, existe como ondas y partículas. Viaja muy rápido y, como ya sabe, se presenta en diferentes formas. Pero lo realmente bueno de la luz es que puede doblarse. Ya sea que lo sepas o no, ya lo has visto suceder, ¡probablemente miles de veces!
Por ejemplo, la reflexión es el acto de que la luz se desvíe de los materiales. Cuando la luz encuentra una superficie por la que no puede viajar, rebota en la superficie o se refleja. Cuando golpea una superficie lisa, rebota en el mismo ángulo en el que golpea el material, como con un espejo o la tranquila superficie de un lago.
Pero cuando golpea una superficie rugosa, se refleja o se dobla hacia atrás en diferentes ángulos con los que golpea el material, dispersando la luz por todas partes. La mayoría de las superficies no son lisas, por lo que difunden la luz de esta manera. ¿Cómo puedes saberlo? Bueno, si puedes verte reflejado en la superficie del objeto, es suave. Si no puede verse a sí mismo, ¡entonces es demasiado difícil para un retorno tan limpio de estas ondas de luz!
Usamos reflejos para muchos propósitos, no solo para el espejo de su baño. Los espejos solares se usan para recolectar energía solar, y los microscopios y telescopios usan la reflexión para permitirnos ver tanto cosas muy pequeñas que están justo frente a nosotros como cosas muy grandes que parecen pequeñas porque están muy lejos. Incluso los cables de fibra óptica utilizan el poder de la reflexión para mover datos a velocidades increíblemente rápidas.
La refracción es otra forma en que la luz se dobla, pero esta vez, se dobla a medida que viaja a través de los materiales en lugar de rebotar en ellos. La luz se dobla porque aunque puede viajar a través de estos materiales, se ralentiza considerablemente y por tanto cambia un poco de rumbo. Este lo puedes probar en casa: coge una pajita y métela en un vaso de agua. ¡Mira la pajita desde un lado y parece que está partida en dos! No hay nada curvado en tu pajita, sino más bien, las ondas de luz están dobladas.
¿Cómo usamos la refracción? ¡La lista es muy larga! Pero una pequeña cantidad incluye anteojos, lentes de microscopio, binoculares, telescopios y cámaras. Con esta sencilla técnica, podemos doblar la luz para que se mueva de la manera que deseamos. La refracción puede hacer que las cosas pequeñas se vean más grandes, las cosas grandes se vean más pequeñas y todo lo demás. Bastante asombroso, ¿eh?
Láseres y fibra óptica
¿Conoce a alguien que se haya sometido a una cirugía ocular correctiva? ¿Ha reproducido alguna vez un CD o DVD? ¿Qué tal escanear sus compras en el carril de autopago? Entonces ha utilizado un láser, que es otra aplicación práctica de la luz. Los láseres no son luz natural; los hacemos con tecnología moderna. Pero los láseres son muy útiles y están a nuestro alrededor.
Los láseres se utilizan en tantos campos diferentes que se necesitaría una lección aparte para repasarlos todos. Por ejemplo, los láseres se utilizan para cortar telas en la fabricación de ropa, medir la longitud de los peces bajo el agua, cortar y soldar, en espectrómetros (que miden la composición química de las cosas), escanear códigos de barras y mucho más.
Mencioné la fibra óptica antes, pero estos cables hechos de finas hebras de vidrio o plástico son tan importantes para nuestra vida diaria que vale la pena cubrirlos con un poco más de detalle. Los cables de fibra óptica transportan datos e información como otros tipos de cables, pero lo hacen mucho más rápido porque esta información viaja en forma de luz. La luz se refleja hacia adelante y hacia atrás por el cable, moviéndolo de un extremo al otro. La fibra óptica se utiliza para televisión por cable e Internet, teléfonos, redes informáticas, equipos médicos y mucho más.
Resumen de la lección
Si bien la luz y la óptica son vitales para nuestra vida cotidiana, a menudo hacen su trabajo modestamente en segundo plano sin que nos demos cuenta. La luz es más que lo que vemos con nuestros ojos, incluye luz visible, luz ultravioleta, ondas de radio y otras partes del espectro electromagnético. La óptica es la ciencia de la luz, y los científicos en este campo intentan comprender las propiedades de la luz y cómo se puede aplicar en el mundo real.
La luz es tan útil para nosotros porque se mueve. A medida que viaja, puede reflejarse en las superficies, viajar a través de materiales (doblarse a medida que avanza) y transportar información rápidamente de un lugar a otro. Podemos utilizar luz en forma de láseres para cirugías muy delicadas, o ver un partido de fútbol dominical en nuestro televisor mediante el uso de cables de fibra óptica . Podemos desviar la luz a través de anteojos, microscopios y telescopios, y usar espejos para aprovechar el poder del sol. Espero que a estas alturas esté listo para ver el mundo desde, bueno, ¡una luz completamente nueva!
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