La LUZ - Historia - Propiedades

Como siempre en este sitio, al abordar un tema pretendo conocer cuándo el hombre comenzó a interesarse por él, dónde se origino su búsqueda, a partir de qué interrogante, qué cosa despertó su curiosidad y lo impulsó a buscar una explicación a lo que le rodea, sus dudas, la incomprensión, los celos, las rivalidades, la soledad que seguramente tuvo que sobrellevar en su búsqueda. Con frecuencia damos por sentado las cosas, como si siempre hubieran existido o que siempre hubieran sido así y olvidamos el largo camino que debieron recorrer quienes se aventuraron a comprender y tratar de explicar los fenómenos que observaban.

Vimos en la entrada anterior el concepto de óptica, dijimos allí es la rama de la física que estudia la luz, es una de las ramas más antiguas y también se conoce como la ciencia de la luz, que comienza cuando el hombre trata de explicar el fenómeno de la visión, considerándolo como la facultad anímica que le permite relacionarse con el mundo exterior.

Tanto Christian Huygens (1629 - 1695) como Isaac Newton (1642 - 1726), como puedes ver contemporáneos, proponen una naturaleza diferente para la luz, mientras uno propone una teoría ondulatoria, el otro una teoría corpuscular.

La Teoría Corpuscular se debe a Isaac Newton y propone que la luz está compuesta por diminutas partículas materiales emitidas a gran velocidad, en línea recta, por cuerpos luminosos. La dirección de propagación de estas partículas recibe el nombre de rayo luminoso.

Esta teoría se fundamenta en dos puntos:

°) Propagación rectilínea: La luz se propaga en línea recta porque los corpúsculos que la forman se mueven a gran velocidad.

°°) Reflexión: Sabemos que la luz al chocar sobre un espejo se refleja. Newton lo explica diciendo que las partículas luminosas son perfectamente elásticas y por tanto la reflexión cumple las leyes del choque elástico.

Sin embargo, otra propiedad de la luz, la Refracción: cambio de la velocidad de la luz en medios de diferente densidad, cambiando la dirección de propagación, tiene difícil explicación con la teoría corpuscular.

Según esta teoría la luz se propaga con mayor velocidad en medios más densos. Es uno de los puntos débiles de esta teoría.

La Teoría Ondulatoria desarrollada por Huygens en cambio proponía que la luz se propaga mediante ondas mecánicas emitidas por un foco luminoso. La energía luminosa no está concentrada en cada partícula, como en la Teoría Corpuscular, sino que está repartida por todo el frente de onda. Según esta Teoría, la luz se propaga con mayor velocidad en medios menos densos, a pesar de esto, su teoría fue olvidada durante un siglo debido a la gran autoridad de Newton.

En 1801, el científico británico Thomas Young (1773 - 1829) dio un gran impulso a la Teoría Ondulatoria explicando el fenómeno de la interferencia y midiendo las longitudes de onda correspondientes a los diferentes colores del espectro.

A finales del siglo XIX ya se sabía que la velocidad de la luz en el agua es menor que en el aire, contrariamente a las hipótesis de la Teoría Corpuscular de Newton. En 1864 Maxwell obtuvo una serie de ecuaciones fundamentales del electromagnetismo y predijo la existencia de ondas electromagnéticas y supuso que la luz representaba una pequeña porción del espectro de ondas electromagnéticas.

Heinrich Rodolf Hertz ( 1857 - 1894 ) confirmó experimentalmente la existencia de estas ondas. El estudio de otros fenómenos puso de manifiesto la importancia de la Teoría Ondulatoria para explicarlos.

Apareció una gran incomodidad al encontrar que la luz se comporta como onda electromagnética en los fenómenos de propagación, interferencia y difracción, mientras que como corpúsculo en la interacción con la materia.

Esto no es incompatible, se trata de dos aspectos diferentes de la misma cuestión, que no sólo no se excluyen sino que se complementan.

Hasta aquí he mostrado los lineamientos generales sobre el estudio de la Luz, las contribuciones de los diferentes científicos y cómo fueron dándose esos aportes. En otra entrada volveré sobre las propiedades de la luz, su importancia en la vida humana y por qué vemos los objetos.