36.12: Visión - Luz
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La luz está compuesta por fotones que componen ondas electromagnéticas, las cuales se caracterizan por su longitud de onda, frecuencia y amplitud.
- Describir las características de la luz
Puntos Clave
- La luz está compuesta por ondas electromagnéticas que pueden viajar sin un medio, a diferencia del sonido.
- El comportamiento de la luz se puede observar en el comportamiento de las ondas y fotones, la unidad básica de luz.
- Una longitud de onda (que varía inversamente con la frecuencia) se manifiesta como color, mientras que la amplitud de onda se percibe como intensidad luminosa o brillo; se mide por la unidad estándar de una candela.
- Los humanos pueden ver luz que oscila entre 380 nm y 740 nm, pero no pueden ver luz que esté por debajo de la frecuencia de la luz roja visible o por encima de la frecuencia de la luz violeta visible.
- La luz en el extremo rojo del espectro visible tiene longitudes de onda largas (y es de menor frecuencia), mientras que la luz en el extremo violeta tiene longitudes de onda cortas (y es de mayor frecuencia).
- Las ondas de luz entran al ojo como ondas largas (rojas), medias (verdes) y cortas (azules); el color de un objeto es el color que refleja el objeto.
Términos Clave
- fotón: la cantidad de luz y otra energía electromagnética, considerada como una partícula discreta que tiene masa de reposo cero, sin carga eléctrica y una vida útil indefinidamente larga
- nanómetro: mil millonésima parte de un metro; utilizado para expresar la longitud de onda de la luz
- Espectro electromagnético: toda la gama de longitudes de onda de todas las radiaciones conocidas que consisten en campos eléctricos y magnéticos oscilantes, incluidos los rayos gamma, la luz visible, las infrarrojas, las ondas de radio y los rayos X
- longitud de onda: la longitud de un solo ciclo de una onda, medida por la distancia entre un pico o valle de una onda y el siguiente; corresponde a la velocidad de la onda dividida por su frecuencia
Luz
Al igual que con los estímulos auditivos, la luz viaja en ondas. Mientras que las ondas de compresión que componen el sonido deben viajar en un medio (que consiste en un gas, un líquido o un sólido), la luz está compuesta por ondas electromagnéticas y no necesita medio. La luz puede, de hecho, viajar en el vacío. El comportamiento de la luz puede describirse en términos del comportamiento de las ondas y el comportamiento de la unidad fundamental de luz, el fotón: un paquete de radiación electromagnética. Una mirada al espectro electromagnético muestra que la luz visible para los humanos es solo una pequeña porción de todo el espectro, que incluye radiación que no podemos ver como luz porque está por debajo de la frecuencia de la luz roja visible y por encima de la frecuencia de la luz violeta visible.
Ciertas variables son importantes cuando se discute la percepción de la luz. Una longitud de onda (que varía inversamente con la frecuencia) se manifiesta como color. La luz en el extremo rojo del espectro visible tiene longitudes de onda más largas (y es de menor frecuencia), mientras que la luz en el extremo violeta tiene longitudes de onda más cortas (y es de mayor frecuencia). La longitud de onda de la luz se expresa en nanómetros (nm); un nanómetro es una billonésima parte de metro. Los humanos perciben luz que oscila entre aproximadamente 380 nm y 740 nm. Sin embargo, algunos otros animales pueden detectar longitudes de onda fuera del rango humano. Por ejemplo, las abejas ven luz casi ultravioleta para localizar guías de néctar en las flores. Algunos reptiles no aviares perciben la luz infrarroja (como el calor que emite la presa).
La amplitud de onda se percibe como intensidad luminosa o brillo. La unidad estándar de intensidad de luz es la candela, que es aproximadamente la intensidad luminosa de una vela común.
Las ondas de luz recorren 299,792 km por segundo en vacío y algo más lentas en diversos medios como el aire y el agua. Esas ondas llegan al ojo como ondas largas (rojas), medias (verdes) y cortas (azules). El término “luz blanca” es la luz que es percibida como blanca por el ojo humano. Este efecto es producido por la luz que estimula los receptores de color en el ojo humano por igual. El color aparente de un objeto es en realidad el color (o colores) que refleja el objeto. Así, un objeto rojo refleja las longitudes de onda rojas en luz mixta (blanca) y absorbe todas las demás longitudes de onda de la luz.