Refracción, dispersión y difracción

¿Qué son las ondas de luz?

En esta lección, hablaremos sobre refracción, difracción y dispersión. Estas son tres cosas que le pueden pasar a las ondas de luz. Pero primero debemos definir qué entendemos por ondas de luz. Una onda de luz es una onda electromagnética, que es una onda formada por campos eléctricos y magnéticos alternos. En la vida cotidiana, cuando la gente habla de ondas de luz, generalmente se refiere a luz visible. Pero la luz visible es solo una parte del espectro electromagnético, junto con las ondas de radio, infrarrojos, microondas, ultravioleta, rayos X y rayos gamma. Los físicos llaman a todas estas cosas ondas de luz.

Hay muchas cosas divertidas que puedes hacer con ondas de luz. Puede dividirlos en colores individuales, hacer que se doblen o se extiendan, o manipularlos para hacer ingeniosos trucos de magia. Las ondas de luz también son muy importantes porque no podríamos ver sin ellas.

Hablemos de algunos de los efectos que sufren las ondas de luz.

Refracción

La refracción es simplemente la curvatura de la luz cuando se mueve de un material a otro. Si la luz se proyecta a 90 ° sobre una superficie, no se dobla. Pero si ilumina la luz en ángulo, se doblará de una forma u otra. La forma en que se dobla depende de la densidad de los materiales tanto de la fuente como de la superficie a la que golpea, y la diferente densidad del material en el que comenzó la luz frente al material en el que terminó es la causa de la refracción.

Refracción

Piense en un rayo de luz como si fuera una serie de frentes de onda, representados como líneas. Hacer brillar la luz en ángulo hace que un lado del frente de onda alcance el nuevo material antes que el otro lado. La luz viaja más lentamente en un material más denso, por lo que esto hace que un lado del frente de onda disminuya o acelere antes que el otro, y esto hace que la luz se doble.

Refracción de frentes de onda

Si la luz se mueve de un material de baja densidad a un material de alta densidad, la luz se desviará hacia lo normal, o en otras palabras, hacia una línea que corre 90 ° hacia la superficie. Si la luz se mueve de un material de alta densidad a un material de baja densidad, la luz se desviará de lo normal. Y eso es todo, todo lo que necesita saber sobre la refracción.

Difracción

La difracción es un proceso en el que un rayo de luz viaja a través de un espacio o alrededor de una barrera y, como resultado, se extiende. Por ejemplo, enviar luz a través de una rendija la extenderá de modo que genere un haz más amplio. La difracción también tiende a generar patrones de interferencia. Si la luz dispersa se coloca en una pantalla, se formará un patrón porque diferentes partes del haz de luz se superponen entre sí. Este es un patrón de interferencia. Pero, ¿por qué ocurre? Recuerde que la luz es una onda y las ondas contienen picos y valles. Cuando dos picos o dos valles se superponen, se obtiene un área brillante en la pantalla; cuando un pico y un valle se superponen, aparece un área oscura en la pantalla.

Dispersión

La dispersión es el proceso por el cual la luz de diferentes frecuencias o colores se refracta en diferentes cantidades. Esto ocurre porque la forma en que se curva la luz depende de su frecuencia, que también determina su color. La luz blanca contiene un arcoíris completo de colores, y cada uno de esos colores es una frecuencia de luz diferente, lo que significa que es una frecuencia de onda diferente. Esta es la razón por la que la luz se divide en un arco iris cuando la iluminas a través de un prisma. Esta división siempre ocurre, pero el prisma tiene una forma que lo acentúa.

Resumen de la lección

Las ondas de luz son ondas que forman parte del espectro electromagnético, que incluye luz visible, ondas de radio, infrarrojos, microondas, ultravioleta, rayos X y rayos gamma. Estas ondas de luz pueden refractarse, difractarse y dispersarse.

La refracción es donde la luz que se mueve de un medio a otro medio de diferente densidad se inclina hacia o alejándose de una línea normal de 90 °. Si el nuevo medio es más denso, la luz se inclinará hacia lo normal. Si el nuevo medio es menos denso, la luz se desviará del normal. La difracción es donde la luz se propaga después de atravesar un espacio o rodear un obstáculo, y puede generar patrones de interferencia. Y la dispersión es el proceso por el cual la luz de diferentes frecuencias o colores se refracta en diferentes cantidades. Puedes usar esto para crear un arcoíris cuando haces brillar luz blanca a través de un prisma.

Rodrigo Ricardo Editor y fundador