Comportamiento de la luz como onda

En física, la luz es un tipo de radiación electromagnética que es visible a simple vista. La luz tiene la propiedad única de que puede describirse en física como una onda y como una corriente de partículas llamada fotones .

En esta página describiremos algunos de los comportamientos de la luz como onda, incluida la reflexión, la refracción y la difracción.

Reflexión

Uno de los comportamientos ondulatorios más importantes de la luz es la reflexión. Es la luz reflejada que vemos con nuestros ojos. La forma en que la luz se refleja en los objetos también afecta los colores que vemos.

Cuando una ola golpea un nuevo medio, parte de la ola rebota en la superficie. El grado de reflectancia de la superficie determinará cuánta luz (y qué longitudes de onda de luz) se reflejará y cuánta se absorberá o transmitirá.

Cuando la luz se refleja, obedece a la ley de reflexión seguida por las ondas. Esto significa que el ángulo de la onda de luz reflejada será igual al ángulo de incidencia de la onda de luz entrante. Vea la imagen a continuación para ver un ejemplo:

Tipos de reflexión

Reflexión especular: una reflexión especular se produce cuando los rayos de luz se reflejan en una superficie en una única dirección de salida. Un ejemplo de este tipo de reflejo es un espejo. Los reflejos especulares se producen en superficies planas a nivel microscópico, como la plata pulida o una masa de agua lisa.
Reflexión difusa: una reflexión difusa es cuando una superficie refleja rayos de luz en una amplia gama de direcciones. Los reflejos difusos ocurren cuando una superficie es rugosa a nivel microscópico. La superficie puede parecer o sentirse lisa, como un trozo de papel, pero en realidad es rugosa a nivel microscópico. Esto hace que los rayos de luz se reflejen en diferentes ángulos.

Refracción

Cuando la luz se mueve de un medio (como el aire) a otro medio (como el agua), cambiará de dirección. Este es un comportamiento 'similar a una onda' y se llama refracción. De esta forma la luz se comporta como otras ondas como las ondas sonoras. La velocidad de la onda de luz también cambia cuando se mueve de medio a medio.

Puedes ver un ejemplo de refracción de la luz en el agua si pones una pajita en un vaso de agua. Verás cómo la pajita parece moverse hacia un lado. Esta es la onda de luz que se dobla al entrar en el agua.

Índice de refracción

Para medir cómo se comportará la luz en diferentes sustancias, los científicos utilizan el índice de refracción. Esto da una relación entre la velocidad de la luz en el vacío y la velocidad de la luz en la sustancia. La ecuación para el índice de refracción es:

n = c / v

donde n es el índice de refracción, c es la velocidad de la luz en el vacío y v es la velocidad de la luz en la sustancia.

Como ejemplo, tome el índice de refracción del agua que es 1,33. Esto significa que la velocidad de la luz en el vacío es 1,33 veces más rápida que la velocidad de la luz en el agua.

Difracción

Otra propiedad ondulatoria de la luz es la difracción. Cuando las ondas de luz encuentran un obstáculo o pasan a través de una abertura, se doblarán. La difracción de la luz se puede ver en el rayo plateado alrededor de las nubes, así como en los patrones de luz de la superficie de un disco compacto (ver imagen).