Teorias Clasicas y Modernas de la Luz

Introducción

Mucha gente se ha hecho la misma pregunta que nosotros ¿qué carajos es luz? Y la han respondido de muchas maneras, algunas respuestas mejor pensadas que otras por ejemplo en la edad media se creía que sacábamos rayos por los ojos y con ellos veíamos las cosas lo que no explica por qué no podemos ver en la oscuridad. Pero a nosotros nos interesan las respuestas más inteligentes, de hecho, este ensayo tiene que hablar de física moderna, pero no se puede hablar de física moderna sin empezar por las explicaciones clásicas.

Desarrollo

Teorías clásicas

• Teoría Corpuscular

Par Isaac Newton, la luz consistía en un flujo de pequeñísimas partículas o corpúsculos sin masa, emitidos por las fuentes luminosas, que se movía en línea recta con gran velocidad. Debido a esto, eran capaces de atravesar los cuerpos transparentes, lo que nos permitía ver a través de ellos. En cambio, en los cuerpos opacos, los crepúsculos rebotaban, por lo cual no podíamos observar los que había detrás.

Esta teoría explicaba con éxito la propagación rectilínea de la luz, la refracción y la reflexión, pero no los anillos de Newton, las interferencias y la difracción. Además, experiencias realizadas después permitieron demostrar que esta teoría no aclaraba en su totalidad la naturaleza de la luz.

• Teoría Ondulatoria

El científico holandés Christian Huygens, contemporáneo de Newton, elaboró ​​una teoría diferente para explicar la naturaleza y el comportamiento de la luz. Esta teoría postula que la luz emitida por una fuente estaba formada por ondas, que correspondían al movimiento específico que sigue la luz al propagarse a través del vacío en un medio insustancial e invisible llamado éter. Además, indica que la rapidez de la luz disminuye al penetrar al agua. Con ello, explica y describe la refracción y las leyes de la reflexión.

En sus inicios, esta teoría no fue considerada debido al prestigio de Newton. Pasó más de un siglo para que fuera tomada en cuenta: se le sometió a pruebas a través de los trabajos del médico inglés Thomas Young, sobre las interferencias luminosas, y el físico francés Augeste Jean Fresnel, sobre la difracción. Como consecuencia, quedó de manifiesto que su poder explicativo era mayor que el de la teoría corpuscular.

• Teoría Electromagnética

En el siglo XIX, se agregan a las teorías existentes de la época las ideas del científico JC Maxwell, quien explica que los fenómenos eléctricos están relacionados con los magnéticos. Al respecto, señala que cada variación en el campo eléctrico produce un cambio en la proximidad del campo magnético e, inversamente. Por lo tanto, la luz es una onda electromagnética transversal que se propaga perpendicularmente entre sí. Este hecho eliminó la idea de que existiera un medio de propagación intangible e invisible, el éter, lo que fue comprobado por el experimento de Michelson y Morley.

Sin embargo, esta teoría deja sin explicación fenómenos relacionados con el comportamiento de la luz en cuanto a la absorción y la emisión: el efecto fotoeléctrico y la emisión de luz por cuerpos incandescentes. Lo anterior da oportunidad a la aparición de nuevas explicaciones sobre la luz.

Teorías modernas de la luz

• Teoría de los Cuantos

Esta teoría propuesta por el físico alemán Max Planck establece que los intercambios de energía entre la materia y la luz solo son posibles por cantidades finitas o cuantos de luz, que posteriormente se denominan fotones. La teoría tropieza con el inconveniente de no poder explicar los fenómenos de tipo ondulatorio, como son las interferencias, las difracciones, entre otros. Nos encontramos nuevamente con dos hipótesis contrarias, la teoría de la cuántica y la electromagnética.

Tiempo después, basándose en la teoría cuántica de Planck, en 1905 el físico de procedencia alemana Albert Einstein explicó el efecto fotoeléctrico por medio de los corpúsculos de luz, a los que llamó fotones. Con esto propuso que la luz se comporta como onda en ciertas condiciones.

• Mecánica Ondulatoria

Esta teoría reúne la teoría electromagnética y la de los cuantos heredadas de la corpuscular y ondulatoria, con lo que se evidencia la doble naturaleza de la luz. El que esta se comporte como onda y partícula fue reafirmado por el científico francés Luis de Broglie, en el año 1924, que agregó, también, que los fotones tenían un movimiento ondulatorio, o sea que la luz tenía un bi comportamiento. Así, la luz, en su propagación, actúa como onda, pero su energía es transportada contigua con la onda luminosa por unos pequeños corpúsculos que se denominan fotones. Esta teoría establece, entonces, la particularidad corpuscular de la luz en su interacción con la materia (procedimiento de emisión y absorción) y la naturaleza electromagnética de su propagación. 

Conclusión

Vivimos entre ella, una cosa extraña que da sentido a las sombras, la vemos todos los días mientras da color a nuestra cotidiana vida y hace posible nuestro día a día. Todos la conocen, somos es parte de nosotros, proporciona la energía que permite en este nuestro planeta la vida, sin embargo, la mayoría de la gente no sabe qué es.

El párrafo citado anteriormente es prueba de ello, un libro que para algunos tiene todas las respuestas del universo la describe de una manera tan vaga e imprecisa que da el indicio de que esta falta de precisión por parte de la palabra de dios se debe a que ni ellos mismos posean una verdadera explicación. Desafortunadamente, para mucha gente este es un tema de completa ignorancia, un el conocimiento de la luz se encuentra en la penumbra del saber. Debido a los anteriores puntos he decidido mi ensayo dedicar para al lector iluminar el camino hacia la comprensión de la luz (tanto como sea posible a un pobre alumno de primer semestre de física).