Óptica (Universo Mecánico 40)
Summary
TLDREl guion explora la comprensión de la propagación de la luz en el vacío, desde la teoría de que es una perturbación en un campo electromagnético hasta las propiedades de las ondas y su detección por el ser humano. Se discuten conceptos como la interferencia, la refracción y la dispersión, y se mencionan importantes figuras como Galileo, Newton y Huygens. La relación entre la luz y la materia, así como la influencia del éter luminiféro en el comportamiento de la luz, se abordan en el contexto de la física clásica y sus experimentos.
Takeaways
- 🌌 La luz es una perturbación en el campo electromagnético que se propaga a una velocidad constante.
- 🔍 Los campos eléctricos y magnéticos pueden ser detectados con cargas eléctricas y se relacionan a través de perturbaciones que se propagan entre ellos.
- 👀 El ojo humano es descrito como un detector de perturbaciones en los campos electromagnéticos, permitiendo la percepción de la luz.
- 🌟 Las propiedades de la luz como onda pueden ser entendidas mejor a través de su comportamiento, como la formación de ondas planas y la interferencia.
- 🎨 La luz blanca se compone de una variedad de colores que pueden ser dispersados por un prisma, un fenómeno observado por Isaac Newton.
- 📚 La teoría de la luz como onda fue defendida por Christiaan Huygens, y contrastada con la teoría de partículas de Newton.
- 🌈 El espectro electromagnético incluye una amplia gama de longitudes de onda, desde la luz visible hasta las radiaciones gamma y las ondas de radio.
- 🌞 Las ondas electromagnéticas con longitudes de onda entre 400 y 700 nanómetros constituyen la luz visible que es percibida por el ser humano.
- 🔬 La interferencia de la luz, demostrando su naturaleza ondulatoria, fue un punto crucial en la comprensión de las propiedades de la luz.
- 🪞 La reflexión y la refracción de la luz son fenómenos fundamentales en la formación de sombras, imágenes y en el funcionamiento de herramientas como espejos y lentes.
- 🌌 El concepto del éter luminífero fue una teoría del siglo XIX para explicar el medio a través del cual viajaba la luz, pero los experimentos para detectarlo fallaron.
Q & A
¿Qué es un campo electromagnético según el video?
-Un campo electromagnético es un campo en el que una perturbación eléctrica puede generar una perturbación magnética y viceversa, propagándose a una velocidad definida.
¿Cómo se puede detectar la presencia de un campo eléctrico o magnético?
-La presencia de un campo eléctrico se detecta si una carga eléctrica en el espacio experimenta una fuerza. Si la carga está en movimiento y experimenta una fuerza debido a su movimiento, entonces hay un campo magnético presente.
¿Qué es una perturbación en el contexto de campos eléctricos y magnéticos?
-Una perturbación en un campo eléctrico es un cambio que genera una perturbación en el campo magnético, y esta perturbación en el campo magnético a su vez genera una perturbación en el campo eléctrico.
¿Cuál es la velocidad de propagación de una perturbación en un campo electromagnético?
-La perturbación se propaga a una velocidad que es una de las constantes fundamentales de la naturaleza, la velocidad de la luz.
¿Cómo funcionan los ojos humanos en relación con los campos electromagnéticos?
-Los ojos humanos son detectores de perturbaciones en los campos electromagnéticos, permitiendo la percepción de la luz.
¿Qué demostró Galileo con el uso del telescopio de refracción?
-Galileo demostró la existencia de los anillos de Saturno, manchas solares, fases de Venus, lunas de Júpiter y cráteres de la Luna.
¿Cuál es el principio que explica el funcionamiento de las lentes en gafas, microscopios y telescopios?
-El principio que explica su funcionamiento es la refracción, que ocurre cuando la luz penetra en un medio como el cristal y se desvía.
¿Qué es la dispersión y cómo se observa en la luz?
-La dispersión es el proceso por el cual la luz blanca se descompone en todos los colores del arco iris al pasar por un prisma de vidrio.
¿Qué demostró Thomas Young respecto a la naturaleza de la luz?
-Thomas Young demostró que la luz es una onda mediante la observación de la interferencia, un comportamiento característico de las ondas.
¿Qué es el espectro electromagnético y cómo se relaciona con la luz visible?
-El espectro electromagnético abarca todas las ondas electromagnéticas, desde las de mayor longitud de onda como las ondas de radio hasta las de menor longitud de onda como los rayos gamma. La luz visible es una pequeña parte de este espectro, con longitudes de onda entre 400 y 700 nanómetros.
¿Qué concluyó el experimento de Michelson-Morley sobre el éter luminífero?
-El experimento de Michelson-Morley, utilizando la interferencia de ondas luminosas, no logró detectar el movimiento de la Tierra a través del éter luminífero, sugiriendo que el éter no existía como se pensaba.
Outlines
🌌 Comprensión de la luz y el campo electromagnético
Este párrafo introduce el tema de la propagación de la luz a través del vacío y la teoría de Manuel sobre el campo electromagnético. Se explica que la luz es una perturbación en un campo electromagnético que se propaga a una velocidad constante. Además, se menciona que la detección de campos eléctricos y magnéticos es posible mediante la interacción con cargas eléctricas. El párrafo también explora cómo las perturbaciones en estos campos se propagan y cómo el ser humano ha buscado ampliar su percepción visual más allá de lo inmediato.
🔬 Avances en la astronomía y la microscopía
Se discuten los avances en la astronomía y la microscopía gracias a la utilización de telescopios y microscopios. Se menciona a Galileo y su contribución a la astronomía con el uso del telescopio de refracción, permitiendo observar fenómenos como los anillos de Saturno y las fases de Venus. También se aborda el microscopio y cómo Galileo pudo observar detalles finos de una abeja, lo que representa un gran avance en la microscopía.
🌈 La teoría de la luz como onda
Este párrafo explora la teoría de la luz como una onda, mencionando a Christiaan Huygens y su teoría de las ondas luminosas, así como la oposición de Isaac Newton con su teoría de partículas o corpúsculos. Se describen las propiedades de las ondas, como la relación entre frecuencia, longitud de onda y velocidad. También se discute cómo la luz es parte del espectro electromagnético, que incluye rayos gamma, rayos X, luz ultravioleta, infrarroja, microondas y ondas de radio.
📡 El espectro electromagnético y su comprensión
Se profundiza en el concepto del espectro electromagnético, destacando la contribución de Michael Faraday y su curiosidad sobre las vibraciones de las líneas de fuerza eléctricas. Se describe cómo una carga eléctrica oscilante crea ondas electromagnéticas que se propagan a través del espacio. Además, se menciona la teoría de James Clerk Maxwell, quien explicó la naturaleza de la luz y proyectó el espectro electromagnético como un todo.
🔼 Reflexión y refracción de la luz
Este párrafo se centra en los fenómenos de reflexión y refracción de la luz. Se describe cómo la luz se refleja y se refleja en espejos y lentes debido a la interacción con la materia, siguiendo el principio del mínimo tiempo. También se discute cómo la refracción ocurre cuando la luz entra en un medio que reduce su velocidad, cambiando su dirección. Se menciona el problema de la dispersión de colores debido a la refracción y cómo Isaac Newton发明了反射式望远镜来解决这个问题.
🌌 El éter luminífero y su búsqueda
El último párrafo aborda el concepto del éter luminífero, un medio hipotético a través del cual se pensaba que se propagaba la luz. Se narran los intentos fallidos de detectar el movimiento de la Tierra con respecto al éter a lo largo del siglo XIX, culminando con el experimento de Michelson-Morley, un experimento de alta sensibilidad que intentó medir este movimiento utilizando la interferencia de las ondas luminosas.
Mindmap
Keywords
💡Campo electromagnético
💡Perturbación
💡Luz
💡Onda
💡Interferencia
💡Refracción
💡Espectro electromagnético
💡Telescopio
💡Eter lumini
💡Interferometría
Highlights
La teoría de la luz como perturbación de longitud de onda en un campo electromagnético que se propaga a una velocidad definida.
La detección de campos eléctricos y magnéticos a través de la interacción con cargas eléctricas.
La propagación de perturbaciones entre campos eléctricos y magnéticos, y su conexión con la energía electromagnética.
La capacidad del ojo humano para detectar perturbaciones en los campos electromagnéticos, como instrumento natural.
La importancia de la perspectiva para entender las propiedades de la luz y su comportamiento como onda.
La formación de ondas planas a partir de perturbaciones puntuales y su suma para crear frentes de ondas.
El fenómeno de interferencia entre frentes de ondas y su capacidad para formar ondas más fuertes o débiles.
La analogía entre el comportamiento de las ondas de agua y las ondas de luz, y su interferencia.
El esfuerzo de Galileo por ampliar la visión más allá de lo inmediato, y su uso del telescopio.
Las observaciones de Galileo de fenómenos astronómicos con su telescopio, incluyendo anillos de Saturno y fases de Venus.
La teoría de la luz como partículas por Newton, y su explicación basada en la ley de inercia.
La teoría ondulatoria de la luz propuesta por Christian Huygens, y su influencia en la comprensión de la luz.
La relación entre la frecuencia, la longitud de onda y la velocidad de las ondas electromagnéticas.
La naturaleza transversal de las ondas electromagnéticas y su propagación a una velocidad constante en el vacío.
El espectro electromagnético y su rango de longitudes de onda, desde la luz visible hasta las radiaciones gamma.
La importancia del ozono en la absorción de radiaciones ultravioleta peligrosas y su protección a los seres vivos.
La creación de sombras y la relación con la longitud de onda de la luz y el tamaño de la abertura.
La reflexión y refracción de la luz, y su explicación basada en el principio del mínimo tiempo.
La función de las lentes en los ojos y en instrumentos ópticos, y su papel en la formación de imágenes.
El fenómeno de la dispersión y su relevancia en la creación de arco iris a partir de luz blanca.
La diferencia entre los telescopios de refracción y reflexión, y su impacto en la astronomía.
La teoría del éter luminiféro y los experimentos fallidos para detectarlo, incluyendo el de Michelson-Morley.
El concepto de interferencia de ondas y su aplicación en el experimento de Michelson-Morley.
Transcripts
00:11entre los problemas tradicionales de la
00:14física hay uno que ahora parece que
00:17entendemos bastante bien la propagación
00:20de la luz a través del espacio vacío
00:22manuel en su teoría parece hablarnos de
00:25todo lo que necesitamos conocer sobre
00:27ese problema
00:29la luz es una perturbación de la
00:31longitud de onda en un campo
00:33electromagnético que se propaga a una
00:35velocidad definida
00:38dicho así suena muy bien pero qué
00:41significa
00:43primero que entendemos por campo
00:45electromagnético
00:47bien es posible detectar la presencia de
00:50un campo eléctrico y de uno magnético
00:52utilizando cargas eléctricas si una
00:55carga eléctrica en el espacio
00:57experimenta una fuerza hay un campo
00:59eléctrico presente si la carga está
01:02moviéndose y experimenta una fuerza
01:04debido a su movimiento entonces hay un
01:06campo magnético presente también sabemos
01:09lo que ocurre cuando los campos
01:11eléctricos y magnéticos son perturbados
01:14una perturbación en un campo eléctrico
01:17perturba el campo magnético el cual a su
01:20vez perturba el campo eléctrico la
01:22energía va saltando de un campo a otro
01:24la perturbación se propaga de principio
01:26a fin a una velocidad que es una de las
01:28constantes fundamentales de la
01:30naturaleza
01:32en principio esa perturbación puede
01:36detectarse del mismo modo que detectamos
01:38el campo por medio de una carga
01:40eléctrica
01:42afortunadamente no siempre tenemos que
01:44detectar las perturbaciones de esa
01:45manera porque estamos equipados de unos
01:48detectores de perturbaciones de los
01:49campos electromagnéticos que se llaman
01:52ojos
01:56el ojo es uno de los instrumentos más
01:58versátiles de la naturaleza
02:03y desde el primero que fue capaz de ver
02:05en adelante la raza humana tratado de
02:07ampliar su experiencia visual más allá
02:09de su nariz colectiva para proyectar la
02:12mirada hacia las maravillas del mundo
02:13grandes y pequeñas próximas y distantes
02:25naturalmente para hacer un examen
02:27completo no basta solo una percepción de
02:30la luz sino que se requiere una clara
02:32perspectiva de sus propiedades
02:36las propiedades de la luz se comprenden
02:38mejor por el simple hecho de que la luz
02:39es una onda
02:47esto quiere decir que la luz debe tener
02:49propiedades comunes a todas las santas
02:52por ejemplo los hombros pueden
02:54extenderse uniformemente hacia afuera a
02:57partir de una simple perturbación
02:59puntual
03:01pero las ondas debidas a un conjunto de
03:04fuentes cuidadosamente coordinadas
03:05pueden sumarse hasta formar frentes de
03:08ondas planas llamadas ondas planas
03:10[Música]
03:13se puede hacer que las ondas planas a su
03:14vez se propaguen de nuevo en todas
03:16direcciones porque las ondas se curvan
03:18alrededor de las esquinas
03:20[Música]
03:22y cuando los frentes de ondas se
03:23encuentran entre sí pueden interferir
03:25formando ondas más fuertes o más débiles
03:30ciertamente las ondas del agua hacen
03:32todo esto pero es posible que las ondas
03:35de la luz lo hagan también
03:36[Música]
03:39ver la conexión entre el agua y la luz
03:41puede presentar más dificultades que ver
03:44las letras en la pared
03:47por ejemplo nadie intentó con más empeño
03:50que galileo ampliar la visión
03:51convencional
03:56pero como él mismo pudo comprobar no
03:58todo el mundo de las cosas del mismo
03:59modo ni acepta la primera vista lo que
04:02es nuevo
04:06pero hasta 1610 al menos hasta cierto
04:08punto tenía una poderosa herramienta en
04:11que apoyar sus razonamientos
04:14aunque en contra de la opinión popular
04:16galileo no inventó el primer telescopio
04:18práctico hizo un uso intensivo de él
04:23[Música]
04:25y al final del siglo 16 su telescopio de
04:28refracción simple disparo la astronomía
04:30hacia el futuro
04:33tal como revelan sus dibujos galileo vio
04:36los anillos de saturno
04:39las manchas solares las fases de venus
04:42las lunas de júpiter y los cráteres de
04:46la luna
04:49galileo debe haberse preguntado si un
04:52hombre puede por fin ver lo grande y
04:55distante porque no lo muy pequeño y
04:57cercano
04:58ante una pregunta de esa naturaleza
05:01escudriñó a través de otro invento que
05:03se le ha atribuido el microscopio
05:05compuesto
05:07y como ilustran sus dibujos en su
05:10potencia tosca pero magnífica galileo
05:12fue capaz de ver una abeja italiana con
05:14extraordinario detalle
05:18[Música]
05:21tal e como había hecho en la ciencia de
05:24la astronomía también llevó a cabo un
05:26enorme avance en el campo
05:31[Música]
05:35en contra de otra opinión popular las
05:38gafas no son como modernas como parecen
05:43de hecho en una sucesión de modelos
05:46desde el siglo 18 han venido
05:48constituyendo las gafas un cierto
05:49espectáculo
05:52sin embargo mientras que las monturas
05:54han estado sujetas el campo hecho de
05:56este al que el diseñador las lentes se
05:58han basado ordinariamente en un
06:00principio científico invariable
06:03este principio se aplica también a las
06:05lentes de los microscopios y de los
06:07telescopios se llama refracción
06:14la refracción ocurre cuando la luz
06:16penetra en un medio como el cristal y se
06:18desvía
06:21[Música]
06:23haciendo uso de este fenómeno los
06:25fabricantes de gafas microscopios y
06:26telescopios pueden tallar lentes curvas
06:29que concentren la luz un punto
06:34[Música]
06:35pero antes de eso es posible ver la
06:38refracción en un estado natural
06:40de aquí un claro ejemplo
06:45un prisma de vidrio no sólo desvía o
06:48refracta un rayo de luz también revela
06:51que la simple luz blanca está compuesta
06:53por todos los colores del arco iris este
06:56proceso se llama dispersión
06:57[Música]
07:02fue observado muy claramente por isaac
07:04newton que investigó tanto la refracción
07:06como la dispersión
07:12según milton la luz estaba constituida
07:14por partículas que obedeciendo la ley de
07:16inercia viajaban a través del espacio
07:18vacío en línea recta
07:23hola newton la refracción o desviación
07:25de la luz por materia podría explicarse
07:27por la atracción gravitatoria entre luz
07:29y materia
07:34sin embargo aproximadamente al mismo
07:36tiempo y en relación con el mismo asunto
07:38surgió en holanda un punto de vista
07:40opuesto
07:45christian huygens un físico y astrónomo
07:48holandés expuso la teoría de que la luz
07:50en lugar de estar compuesta por
07:52partículas o corpúsculos como newt donde
07:54se llamaba estaba formada por ondas
07:57a la larga se vería que esta teoría era
07:59la correcta
08:06una onda es una perturbación que se
08:08propaga desde un lugar a otro
08:14e independientemente de que se trate de
08:16ondas electromagnéticas
08:18[Música]
08:20ondas del agua o cualquier otra clase de
08:23ondas todas ellas tienen ciertas
08:25propiedades en común
08:29por ejemplo la frecuencia de una onda
08:31multiplicada por su longitud de onda es
08:34igual a su velocidad
08:38las ondas mecánicas pueden ser
08:39longitudinales
08:43a transversales
08:50mientras que las ondas electromagnéticas
08:52son siempre transversales y en el
08:55espacio vacío viajan siempre a la
08:56velocidad
09:00pero aunque tengan siempre la misma
09:02velocidad pueden tener frecuencias y
09:04longitudes de onda muy diferentes al ser
09:09así estas ondas llegan tan lejos que
09:11crean el espectro electromagnético
09:13completo
09:15[Música]
09:20de hecho cuando las ondas
09:21electromagnéticas tienen una longitud de
09:23onda en el estrecho intervalo de 400 a
09:27700 nanómetros constituyen la luz
09:30visible es el espectro desde el rojo al
09:34violeta
09:38plantas de longitudes de onda incluso
09:40más cortas llamadas luz ultravioleta son
09:43irradiadas por el sol aunque esas
09:46radiaciones invisibles sean peligrosas
09:47para los seres vivientes son absorbidas
09:50y convertidas en inofensivas por el
09:52ozono de la atmósfera de la tierra
09:56más cortos son aún los rayos x las
10:00longitudes de onda son del tamaño de los
10:02átomos
10:04[Risas]
10:07finalmente los rayos gamma con las
10:10longitudes de onda más cortas de todas
10:12[Música]
10:15tan pequeñas como los propios núcleos
10:17atómicos
10:19se crean en las reacciones nucleares
10:23ah
10:30ondas de longitudes de onda más largas
10:32desde el intervalo de la luz visible en
10:34adelante pueden ser creadas o absorbidas
10:36cuando los átomos cambian de un estado
10:38de energía a otro
10:41[Música]
10:43más allá de la luz visible se encuentran
10:46los rayos infrarrojos cuya longitud de
10:48onda es más larga que la de la luz roja
10:52la radiación infrarroja puede detectarse
10:54únicamente por el calor que aporta el
10:57universo está bañado por radiaciones de
10:59longitud de onda larga vista como restos
11:02fríos del pib y esto incluye no
11:07solamente la radiación infrarroja sino
11:09también las microondas
11:11las microondas son la primera parte del
11:14espectro cuya frecuencia es
11:15suficientemente baja como para poder ser
11:17generada por circuitos electrónicos de
11:19corriente alterna fabricados por el ser
11:22humano el universo está igualmente lleno
11:24de ondas de radio
11:26estas ondas con longitudes de onda de
11:29centímetros metros o incluso kilómetros
11:31completan el espectro electromagnético
11:33[Risas]
11:37naturalmente el gran michael faraday no
11:40vivió para ver el espectro
11:42electromagnético
11:44sin embargo este espectro comenzó a
11:47tomar forma cuando al imaginar cargas
11:49eléctricas rodeadas de línea de fuerza
11:51michael faraday se hizo en sí mismo una
11:54pregunta
11:56qué ocurre cuando esas líneas entran en
11:58vibración
12:00[Música]
12:02para light no obtuvo la respuesta
12:04completa pero no se habría sorprendido
12:07por el cuadro que resultó
12:16una carga eléctrica que oscila crea
12:18ondas que se propagan a lo largo de las
12:20líneas de fuerza a la velocidad de la
12:23luz
12:31estas ondulaciones son ondas
12:33transversales en el campo eléctrico
12:34propagándose en frentes que se hacen
12:37cada vez más planos a medida que se
12:39alejan de la fuente llegando a parecerse
12:41cada vez más a los frentes de ondas
12:43planas paralelos que llamamos ondas
12:46planas
12:52cuando los frentes de ondas pasan por
12:54cada punto del espacio el vector campo
12:56eléctrico oscila arriba y abajo marcando
12:59el paso de picos y valles de la onda que
13:02se propaga
13:03[Música]
13:06por tanto una carga eléctrica oscilando
13:08es ciertamente la fuente de las
13:10ondulaciones que se extienden hacia el
13:12exterior en el campo electromagnético
13:16fue necesaria la teoría de james clerk
13:18maxwell para explicar la naturaleza de
13:20la luz y para proyectar la imagen del
13:22espectro electromagnético como un todo
13:26a pesar de sus asombrosos estudios
13:28maxwell no fue el primero en ver la luz
13:30como una onda
13:32[Música]
13:36ya hacia 1670 christiaan huygens formuló
13:40un principio sobre las ondas luminosas
13:42estableciendo que cada punto del frente
13:44de una onda es una fuente de nuevas
13:46ondas en 1801 a pesar de la importancia
13:50dada a la teoría de los corpúsculos de
13:52newton otro inglés thomas young probó
13:55por encima de toda sombra de dudas que
13:58la luz es una onda
14:01lo consiguió al probar que la luz posee
14:03una propiedad de las ondas llamada
14:05interferencia
14:08la interferencia de las ondas puede
14:10considerarse como constructiva o como
14:12destructiva
14:16si las ondas al viajar se encuentran
14:18entre sí en fase pueden reforzarse
14:20mutuamente creando una onda mayor y
14:23produciendo lo que se conoce como
14:24interferencia constructiva
14:28y
14:32pero cuando están desfasadas pueden
14:34destruirse completamente la una a la
14:36otra en otras palabras es la
14:38interferencia destructiva
14:41[Música]
14:46tal y como sospecho tomas jong todas las
14:49ondas en todos los medios se comportan
14:51de esa manera y para probar que la luz
14:54es una onda simplemente tenía que
14:56ilustrar que la luz presenta
14:57interferencia el comportamiento común a
15:00todas las ondas
15:03el principio es el siguiente
15:05la luz de una fuente única atraviesa dos
15:08ranuras una al lado de la otra separadas
15:11un poco más que la longitud de onda de
15:13la propia luz
15:15después de pasar por las ranuras la luz
15:17muestra una configuración característica
15:20en la pantalla
15:21[Música]
15:24cuando una única onda plana llega a las
15:27dos ranuras cada ranura se convierte en
15:29fuente de frentes de ondas que se
15:31extienden
15:33y puesto que ambas nuevas ondas emanan
15:36de la misma onda plana sus oscilaciones
15:38están sincronizadas
15:42el resultado es una configuración
15:43estable de ondulaciones hacia arriba y
15:46hacia abajo alternando con direcciones a
15:49lo largo de las cuales las ondas se
15:51destruyen mutuamente
15:53esto produce una configuración de franja
15:55sobre la pantalla separadas por franjas
15:57oscuras de interferencia destructiva
16:02i
16:08y así fue una serie de franjas
16:10alternadas para probar que la luz es una
16:13onda
16:15fue una demostración concluyente desde
16:18entonces los físicos han tenido que
16:20explicar el comportamiento de la luz en
16:21términos de las propiedades de las ondas
16:25por ejemplo si las ondas luminosas como
16:28cualquier otra onda se curvan alrededor
16:30de las esquinas como puede ser que la
16:32luz proyecte una sombra también definida
16:37la respuesta se encuentra en las
16:38magnitudes relativas de la longitud de
16:40onda de la luz y el tamaño de la
16:43abertura que atraviesa cuanto más corta
16:45es la longitud de onda menos se propaga
16:48la onda completamente en todas las
16:50direcciones
16:55incluso cuando la longitud de onda y el
16:57ancho de la ranura son iguales se puede
17:00ver el comienzo de una sombra
17:05la sombra se debe realmente a la
17:07interferencia destructiva de la luz que
17:09proviene de diferentes partes de la tuta
17:12el resultado de esto es que cuanto más
17:15corta es la longitud de onda la luz
17:17emerge en una forma más parecida a un
17:19rayo bien definido
17:22la longitud de onda de la luz cientos de
17:25nanómetros es tan pequeña comparada con
17:28los tamaños de los objetos normales que
17:31se pueden producir sombras ciertamente
17:33muy definidas
17:35esta explicación no arroja demasiada luz
17:37a una cuestión más importante incluso
17:41puesto que todo lo que vemos es el
17:43resultado del encuentro de la luz con la
17:45materia la pregunta es cuál es la
17:48naturaleza de ese encuentro
17:51y la respuesta es que ya que toda la
17:54materia es eléctrica en su naturaleza
17:56todo se reduce a ondas luminosas y
17:58cargas eléctricas
18:01por ejemplo cuando una onda luminosa se
18:04encuentra con una carga eléctrica el
18:06campo eléctrico oscilante hace que la
18:09carga oscile y se cree una nueva onda
18:12[Música]
18:15obsérvese la sombra que se forma detrás
18:17de la carga oscilante
18:22y varias cargas eléctricas en línea que
18:25podrían ser electrones unidos a átomos
18:27en un cristal pueden producir frentes de
18:30ondas planas que salen en nuevas
18:32direcciones
18:32[Música]
18:41y si las cargas tienen libertad para
18:43moverse con facilidad como es el caso de
18:45los electrones en el interior de un
18:47metal el resultado puede ser impedir que
18:49la onda penetre en absoluto
18:52en vez de esto la onda se refleja
18:54completamente
18:58esta es la reflexión en un espejo en el
19:02que el ángulo de incidencia es igual al
19:04ángulo de reflexión
19:07eso es verdad independientemente de la
19:09dirección en que llegue el rayo
19:16la reflexión puede describirse también
19:19de un modo diferente
19:21de todas las trayectorias posibles desde
19:23la fuente primero al espejo y después a
19:26un destino la trayectoria real es
19:29aquella que se recorre en el tiempo más
19:31corto
19:35como lo que se requiere para hacer
19:36rebotar la luz es una superficie
19:38metálica con sus cargas eléctricas
19:40móviles los espejos se hacen de plata
19:43extendida sobre la superficie de un
19:45vidrio
19:49pero si es así cómo funcionan los
19:50espejos porque funcionan las lentes
19:55las lentes funcionan porque cuando la
19:58luz viaja a través de un medio
19:59transparente como el vidrio la continua
20:01reconstrucción del rayo de luz por cada
20:03molécula del material disminuye la
20:05velocidad
20:08en otras palabras la velocidad de la luz
20:10dentro del vídeo es menor que en el aire
20:17[Música]
20:20cuando un rayo de luz incidiendo según
20:22un cierto ángulo se encuentra con un
20:24trozo de vidrio un lado disminuye su
20:26velocidad antes que el otro forzando al
20:29frente de onda a cambiar su dirección
20:33ese cambio de dirección de la luz ya sea
20:35en un vídeo en el agua o en cualquier
20:38otro material transparente recibe el
20:40nombre de refracción
20:44la luz se refracta hacia una dirección
20:47más próxima a la perpendicular a la
20:49superficie de separación entre los dos
20:51medios siempre que entré en un medio que
20:54le haga disminuir su velocidad
20:56esto ocurre independientemente de la
20:58dirección de incidencia
21:07y como en el caso de la reflexión de
21:10todas las trayectorias que la luz podría
21:12seguir desde la fuente a su destino
21:14la trayectoria real es la que permite
21:16que la luz llegue en el mínimo tiempo
21:20[Música]
21:23tanto la reflexión como en la refracción
21:26el principio del mínimo tiempo elige la
21:29única dirección a lo largo de la cual
21:30los frentes de ondas se reconstruyen por
21:33medio de la interferencia constructiva
21:41los ojos tienen una lente incorporada
21:43que tiende a refractar la luz que entra
21:45y por ello forma una imagen precisa en
21:48la retina
21:52si las lentes de los ojos nos refractan
21:54adecuadamente las lentes artificiales
21:56pueden ayudar desviando la luz a
21:58concentrar las imágenes en beneficio de
22:00la naturaleza
22:10por supuesto la refracción lleva consigo
22:13frecuentemente otro tipo de distorsión
22:15porque la refracción de la luz depende
22:17del color de ésta
22:21luz de diferentes colores mezclados
22:23inicialmente formando luz blanca se
22:25desparrama en un arco iris de colores
22:27mediante este prisma
22:30ese es el fenómeno de la dispersión esa
22:33es la razón por la que a pesar de que su
22:35potencia fuera digna de mención entonces
22:37el telescopio de galileo un telescopio
22:40de refracción era en realidad bastante
22:42limitado
22:45pero isaac newton se dio cuenta que un
22:48prisma y una lente afectan a la luz de
22:50la misma manera lo que significa que el
22:52telescopio de refracción seguiría
22:54teniendo limitaciones y esa es la razón
22:56por la que inventó el telescopio de
22:58reflexión
23:00en un telescopio de reflexión un rayo de
23:03luz se refleja en una superficie
23:04parabólica hacia un único punto el foco
23:08de la parábola sin dispersión
23:09independientemente del color
23:11[Música]
23:15y esa es la razón por la que desde que
23:18isaac newton lo inventó el telescopio de
23:20reflexión ha sido la herramienta más
23:22utilizada por los astrónomos ópticos
23:27por supuesto la luz no es la única onda
23:30de los cielos ni la única clase de onda
23:32que llega a un espejo y se refleja
23:36igual que se reflejan las ondas
23:38luminosas se reflejan las ondas de la
23:40radio
23:41y esa es la razón por la que el
23:44principio del radar es el mismo que el
23:46principio del telescopio el reflector de
23:49una antena de radar tiene la misma forma
23:51parabólica que el espejo de un
23:52telescopio
23:54así tanto si se trata del indispensable
23:57radar del guardacostas como del último
23:59modelo de un telescopio óptico de 10
24:01metros el objetivo es detectar la
24:03radiación electromagnética siguiendo las
24:06mismas leyes y reflejando desde
24:08superficies metálicas similares
24:12independientemente del objeto desde las
24:14letras del oftalmólogo situadas a pocos
24:16metros hasta una estrella increíblemente
24:19distante en las lentes de un moderno
24:21telescopio las ondas luminosas continúan
24:24revelando los espectáculos más
24:26asombrosos
24:28y en cierto modo el viaje acaba de
24:30empezar
24:31[Música]
24:39una vez comprendido que la luz es una
24:41onda muchas de sus propiedades
24:43peculiares se hacen comprensibles porque
24:45son precisamente propiedades de las
24:47ondas pero en el caso de la luz que es
24:50lo que la atrae desde el sol a través
24:52del espacio vacío hasta la tierra que es
24:55lo que oscilan
24:57no encontrando una respuesta obvia a
24:59esta pregunta en el siglo 19 al menos le
25:03dieron un nombre fue llamado éter lumini
25:06feroz y era lo que oscilaba cuando la
25:09luz pasaba a través de él era el medio
25:12que transmite la luz igual que el aire
25:14es el medio que transmite el sonido
25:20a lo largo del siglo 19 se realizaron
25:23varios experimentos ingeniosos
25:25intentando detectar el movimiento de la
25:27tierra con respecto a ese éter lumini
25:30pero por una razón u otra todos esos
25:34experimentos fallaron
25:36en la década de 1880 albert michaelson
25:40ideó un experimento de exquisita
25:43sensibilidad
25:45que utilizaba la interferencia de las
25:47ondas luminosas como instrumento de
25:50medida para detectar el movimiento de la
25:52tierra a través del éter
25:55la historia de ese experimento sus
25:58repercusiones y consecuencias será el
26:01tema del que hablaremos cuando nos
26:02veamos el próximo día
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