Espectro visible – Óptica – Física

Con la evolución de la física a lo largo de los años, los científicos se dieron cuenta de que la luz tiene un comportamiento similar a las ondas electromagnéticas, la luz es una oscilación y se propaga en el vacío con una cierta variación en el tiempo (frecuencia). Lo podemos asociar como ejemplo para el sonido, sin caracterizar muchos detalles, el sonido es una vibración mecánica del aire, donde distintas frecuencias caracterizarían los sonidos graves y agudos. Al igual que el sonido, las frecuencias determinan los colores de la luz, para un rango de frecuencia dado podemos observar colores, y este rango de colores se llama espectro de luz visible.

¿Eres estudiante, profesor o academia?

DATE DE ALTA EN NUESTRA RED SOCIAL!, Grupos de estudio, apuntes, escribe en tu propio blog, añadir tu academia o dar clases particulares y Aprende!!!.

Abrir un perfil

Figura 1: ilustra la banda dentro del espectro electromagnético visible, es decir, el espectro visible, escalado en longitud de onda.

los límites de espectro visible varían de persona a persona, más o menos, por lo que los ojos de los seres humanos tienen un rango definido, limitado a entre 350 nm y 700 nm de longitud de onda para la luz visible.

Entonces podemos decir que para cada color tenemos una cierta frecuencia y longitud de onda que lo distingue de los demás, por ejemplo: luz roja que es una luz de menor frecuencia y consecuentemente de menor energía, mientras que el violeta es una luz de mayor frecuencia y nos sujeta. a una mayor energía.

Existe una relación entre la longitud de onda (λ) y la frecuencia (f), cuya relación es inversamente proporcional, donde la longitud de onda está dada por la división de la velocidad de onda (en este caso la velocidad de la luz (c = 3×108m / s)), por la frecuencia de la onda.

λ = c / f

A continuación se muestra una tabla que ilustra bien cada rango de frecuencia y longitud de onda para las bandas de luz visible.

Color Longitud de onda (nm) Frecuencia (THz)
rojo 625 hasta 740 480 hasta 405
naranja 590 hasta 625 510 hasta 480
Amarillo 565 al 590 530 hasta 510
Verde 500 hasta 565 600 hasta 530
Cian 485 hasta 500 620 hasta 600
Azul 440 hasta 485 680 hasta 620
Violeta 380 hasta 440 790 hasta 680

Los estudios de la energía lumínica se pueden observar en varios trabajos de física, desde Newton con los estudios de la separación de la luz blanca mediante prisma, las técnicas más sofisticadas de análisis espectrográfico.

Un ejemplo muy cercano a nosotros que muestra la “fuerza”, o mejor, la energía de las frecuencias de luz, es el efecto fotoeléctrico, que está presente en los centros comerciales o establecimientos, donde la puerta se abre por sí sola cuando nos acercamos.

Uno de los precursores de este estudio fue Heinrich Hertz a mediados de 1884, y otra obra muy famosa que explicaba satisfactoriamente el efecto publicado en 1905 titulado “Un punto de vista heurístico sobre la producción y transformación de la luz”, Donde nada menos que Einstein propuso una explicación del efecto fotoeléctrico y ganó el premio Nobel por ello.

La relación energía (E) y frecuencia (f), propuesta por Einstein, es proporcional y está relacionada por una constante, la constante de Planck (h), dada por la siguiente ecuación:

E = hf

Cuando observamos el espectro de radiación en su totalidad, las ondas electromagnéticas tienen un papel muy presente en nuestras vidas, mucho más de lo que uno imagina, la siguiente figura trae las frecuencias para las ondas y algunas aplicaciones.

Figura 2 – Gráfico que ilustra el espectro de radiación y todas las frecuencias. Fuente: GREF – Grupo de reelaboración de la enseñanza de la física – http://www.if.usp.br/gref

Nos damos cuenta claramente de que el rango del espectro visible es solo una pequeña porción en comparación con el vasto mundo de ondas electromagnéticas que nos rodean.

Referencias:
Halliday, David; Resnick, Robert; Walker Jersey; trans. de Biasi, Ronaldo Sérgio. Fundamentos de Física. vol.4. Río de Janeiro: LTC, 2003.

Deja una respuesta

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *