7.1: La naturaleza de la luz

con diversas formas de energía radiante, o transmitida, como la energía asociada a la luz visible que detectamos con nuestros ojos, la radiación infrarroja que sentimos como calor, la que provoca quemaduras solares, y los rayos X que producen imágenes de nuestros dientes o huesos. Todas estas formas de energía radiante deberían ser familiares para ti. Comenzamos nuestra discusión sobre el desarrollo de nuestro modelo atómico actual describiendo las propiedades de las ondas y las diversas formas de radiación electromagnética. es una oscilación periódica que transmite energía a través del espacio. Cualquiera que haya visitado una playa o haya dejado caer una piedra en un charco ha observado olas viajando por el agua (Figura\(\PageIndex{1}\)). Estas olas se producen cuando el viento, una piedra, o alguna otra perturbación, como un barco que pasa, transfiere energía al agua, haciendo que la superficie oscile hacia arriba y hacia abajo a medida que la energía viaja hacia afuera desde su punto de origen. A medida que pasa un punto particular en la superficie del agua, cualquier cosa que flote ahí se mueve hacia arriba y hacia abajo. —entre los puntos medios de dos picos, por ejemplo, o dos valles— está la (\(λ\), lambda griega minúscula). Las longitudes de onda se describen por una unidad de distancia, típicamente metros. El (\( u\), nu griego minúscula) de a es el número de oscilaciones que pasan un punto particular en un período de tiempo dado. Las unidades habituales son las oscilaciones por segundo (1/s = s), que en el sistema SI se llama hercios (Hz). se define como la mitad de la altura pico a valle; a medida que aumenta la amplitud de a con una frecuencia dada, también lo hace su energía. Como puede ver en la Figura\(\PageIndex{2}\), dos ondas pueden tener la misma amplitud pero diferentes longitudes de onda y viceversa. La distancia recorrida por una unidad de tiempo es su velocidad (\(v\)), que normalmente se mide en metros por segundo (m/s). La velocidad de a es igual al producto de su longitud de onda y frecuencia:}}\ derecha)\ left (\ dfrac {\ cancel {\ text {}}} {\ text {second}}\ right) &=\ dfrac {\ text {metros}} {\ text {second}}\ label {6.1.1b}\ end {align}\] (el agua). En contraste, la energía que se transmite, o irradia, a través del espacio en forma de oscilaciones periódicas de campos eléctricos y magnéticos se conoce como. (Figura\(\PageIndex{3}\)). Algunas formas de radiación electromagnética se muestran en la Figura\(\PageIndex{4}\). En un vacío, todas las formas de radiación electromagnética, ya sean microondas, luz visible o rayos gamma, viajan a la velocidad de la luz (), lo que resulta ser una constante física con un valor de 2.99792458 × 10 m/s (aproximadamente 3.00 ×10 m/s o 1.86 × 10 mi/s). Esto es aproximadamente un millón de veces más rápido que la velocidad del sonido., con longitudes de onda de ≤ 400 nm, tiene suficiente energía para causar daños severos a nuestra piel en forma de quemaduras solares. Debido a que el de la atmósfera absorbe la luz solar con longitudes de onda inferiores a 350 nm, nos protege de los efectos dañinos de la radiación ultravioleta altamente energética. requiere una comprensión de las propiedades de las ondas y la radiación electromagnética. A es una oscilación periódica por la cual la energía se transmite a través del espacio. Todas las olas son, repitiéndose regularmente tanto en el espacio como en el tiempo. Las ondas se caracterizan por varias propiedades interrelacionadas: (\(λ\)), la distancia entre ondas sucesivas; (\( u\)), el número de ondas que pasan un punto fijo por unidad de tiempo; (\(v\)), la velocidad a la que se propaga a través del espacio; y, la magnitud de la oscilación alrededor de la media posición. La velocidad de a es igual al producto de su longitud de onda y frecuencia. consta de dos ondas perpendiculares, una eléctrica y otra magnética, que se propagan en la (\(c\)). La radiación electromagnética es energía radiante que incluye ondas de radio, microondas, luz visible, rayos X y rayos gamma, que difieren en sus frecuencias y longitudes de onda.