reflexiones sobre la luz

Reflexión especular

si la superficie de un material es microscópicamente lisa y plana, como en el caso del vidrio float, los haces de luz incidentes y reflejados crean el mismo ángulo con una normal a la superficie de reflexión produciendo una reflexión especular.

Reflexión difusa

si la superficie de un material es ‘rugosa’, y no microscópicamente lisa, se producirán reflexiones difusas. Cada rayo de luz que cae en una partícula de la superficie obedecerá la ley básica de la reflexión, pero como las partículas están orientadas de manera aleatoria, las reflexiones se distribuirán de manera aleatoria. Una superficie perfecta de reflexión difusa en la práctica reflejaría la luz igualmente en todas direcciones, logrando una terminación mate perfecta.
Las superficies de vidrio con dibujo o delicadamente grabadas producen significativas reflexiones difusas.

Penumbra

Umbra, penumbra, y antumbra
La umbra (en latín: "sombra") es la parte más oscura de una sombra. Dentro de la umbra, la fuente de luz es completamente bloqueada por el objeto que causa la sombra. Esto contrasta con la penumbra (en latín: paene " casi " + umbra "sombra"), donde la fuente lumínica sólo es bloqueada parcialmente.
La parte donde un eclipse anular es visible se llama "antumbra" (en latín: anti " opuesto a " + umbra "sombra"). En un eclipse anular, la Luna no tiene un tamaño suficiente para cubrir completamente el Sol, y su sombra, por lo tanto, no es lo suficientemente larga para alcanzar a tocar la superficie de la Tierra. En un eclipse anular de Sol, la Luna es rodeada por un anillo (annulus) de luz, y los lugares en la Tierra donde el anillo puede ser visto corresponden a la antumbra. Si bien la antumbra puede ser vista como una especie de "sombra negativa", nunca es tan oscura como la penumbra o como la umbra en un eclipse total de Sol.

"definiciones"

Flujo luminoso

El flujo luminoso es la medida de la potencia luminosa percibida. Difiere del flujo radiante, la medida de la potencia total emitida, en que está ajustada para reflejar la sensibilidad variable del ojo humano a diferentes longitudes de onda.Su unidad de medida en el Sistema Internacional de Unidades es el lumen y se define a partir de la unidad básica del SI, la candela (cd), como:1 lumen = 1 cd · estereorradiánEl flujo luminoso se obtiene ponderando la potencia para cada longitud de onda con la función de sensibilidad luminosa, que representa la sensibilidad del ojo en función de la longitud de onda. El flujo luminoso es, por tanto, la suma ponderada de la potencia en todas las longitudes de onda del espectro visible. La radiación fuera del espectro visible no contribuye al flujo luminoso. Así, para cualquier punto de luz, si representa el flujo luminoso , simboliza la potencia radiante espectral del punto de luz en cuestión y la función de sensibilidad luminosa, entonces: Bajo condiciones fotópicas una luz monocromática de 555 nm (color verde) con un flujo radiante de 1W, genera un flujo luminoso de 683,002 lm, que corresponde con la máxima respuesta del ojo humano. Por otro lado, el mismo flujo de radiación situado en otra longitud de onda diferente de la del pico, generaría un flujo luminoso más pequeño, de acuerdo con la curva .

ILUMINACION

Si buscamos una definición simple del término iluminación, diríamos que es la acción de iluminar pero esto sonaría un poco redundante y dejaría la definición incompleta; técnicamente la iluminación es el conjunto de dispositivos que se unen e instalan para producir ciertos efectos luminosos, tanto decorativos como prácticos.
Lo que se pretende conseguir a través de la iluminación es conseguir un nivel adecuado de luz concentrada en un lugar determinado, esto puede ser para elaborar alguna tarea o función, o simplemente para que el área tenga “más vida”.
La iluminación comprende 4 tipos de luz: la luz natural, que es la que proporciona la misma luminosidad del día; la luz artificial proporcionada por bombas eléctricas, tubos de luz, etc; la luz difusa, la cual se obtiene a través de difusores sin producir sombras, así se consigue un efecto uniforme. Y por último la luz directa que produce sombras en los objetos y sombras proyectadas por los mismos, con esta clase de luz se consigue el modelado de diversos volúmenes de objetos, el contra luz de éstos y el dibujo de sus contornos.

INTENSIDAD LUMINOSA

En fotometría, la intensidad luminosa se define como la cantidad de flujo luminoso que emite una fuente por unidad de ángulo sólido. Su unidad de medida en el Sistema Internacional de Unidades es la candela (cd), que es una unidad fundamental del sistema. Matemáticamente, su expresión es la siguiente:

donde:
es la intensidad luminosa, medida en candelas.
es el flujo luminoso, en lúmenes.
es el elemento diferencial de ángulo sólido, en estereorradianes.
La intensidad luminosa se puede definir a partir de la magnitud radiométrica de la intensidad radiante sin más que ponderar cada longitud de onda por la curva de sensibilidad del ojo.

ondas

LAS ONDAS Y SUS CARACTERÍSTICAS


Una onda es una perturbación que se propaga. Las ondas materiales (todas menos las electromagnéticas) requieren un medio elástico para propagarse. El medio elástico se deforma y recupera vibrando al paso de la onda.La perturbación comunica una agitación a la primera partícula del medio en que impacta-este es el foco de las ondas- y en esa partícula se inicia la onda. La perturbación se transmite en todas las direcciones por las que se extiende el medio con una velociadad constante (si el medio es isótropo) y todas las particulas del medio son alcanzadas con un cierto retraso respecto a la primera y se ponen a vibrar.

historia de la naturaleza de la luz

luz (del latín lux, lucis) es la clase de energía electromagnética radiante que puede ser percibida por el ojo humano. En un sentido más amplio, el término luz incluye el rango entero de radiación conocido como el espectro electromagnético.
La ciencia que estudia las principales formas de producir luz, así como su control y aplicaciones, se denomina óptica.

Naturaleza de la luz

La luz presenta una naturaleza compleja: depende de como la observemos se manifestará como una onda o como una partícula. Estos dos estados no se excluyen, sino que son complementarios (véase Dualidad onda corpúsculo).

Teoría ondulatoria

Esta teoría considera que la luz es una onda electromagnética, consistente en un campo eléctrico que varía en el tiempo generando a su vez un campo magnético y viceversa, ya que los campos eléctricos variables generan campos magnéticos (ley de Ampère) y los campos magnéticos variables generan campos eléctricos (ley de Faraday). De esta forma, la onda se autopropaga indefinidamente a través del espacio, con campos magnéticos y eléctricos generándose continuamente. Estas ondas electromagnéticas son sinusoidales, con los campos eléctrico y magnético perpendiculares entre sí y respecto a la dirección de propagación .

Para poder describir una onda electromagnética podemos utilizar los parámetros habituales de cualquier onda:
Amplitud (A): Es la longitud máxima respecto a la posición de equilibrio que alcanza la onda en su desplazamiento.
Periodo (T): Es el tiempo necesario para el paso de dos máximos o mínimos sucesivos por un punto fijo en el espacio.
Frecuencia (v): Número de oscilaciones del campo por unidad de tiempo. Es una cantidad inversa al periodo.
Longitud de onda (λ' '): Es la distancia lineal entre dos puntos equivalentes de ondas sucesivas.
Velocidad de propagación (V): Es la distancia que recorre la onda en una unidad de tiempo. En el caso de la velocidad de propagación de la luz en el vacío, se representa con la letra c.
La velocidad, la frecuencia, el periodo y la longitud de onda están relacionadas por las siguientes ecuaciones:

Fenómenos ondulatorios

Véase también: Movimiento ondulatorio
Algunos de los fenómenos más importantes de la luz se pueden comprender fácilmente si se considera que tiene un comportamiento ondulatorio.
El principio de superposición de ondas nos permite explicar el fenómeno de la interferencia: si juntamos en el mismo lugar dos ondas con la misma longitud de onda y amplitud, si están en fase (las crestas de las ondas coinciden) formarán una interferencia constructiva y la intensidad de la onda resultante será máxima e igual a dos veces la amplitud de las ondas que la conforman. Si están desfasadas, habrá un punto donde el desfase sea máximo (la cresta de la onda coincida exactamente con un valle) formándose una interferencia destructiva, anulándose la onda. El experimento de Young, con sus rendijas, nos permite obtener dos focos de luz de la misma longitud de onda y amplitud, creando un patrón de interferencias sobre una pantalla.
Las ondas cambian su dirección de propagación al cruzar un obstáculo puntiagudo o al pasar por una abertura estrecha. Como recoge el principio de Fresnel - Huygens, cada punto de un frente de ondas es un emisor de un nuevo frente de ondas que se propagan en todas las direcciones. La suma de todos los nuevos frentes de ondas hacen que la perturbación se siga propagando en la dirección original. Sin embargo, si por medio de una rendija o de un obstáculo puntiagudo, se separa uno o unos pocos de los nuevos emisores de ondas, predominará la nueva dirección de propagación frente a la original.

La difracción de la luz se explica fácilmente si se tiene en cuenta este efecto exclusivo de las ondas. La refracción, también se puede explicar utilizando este principio, teniendo en cuenta que los nuevos frentes de onda generados en el nuevo medio, no se transmitirán con la misma velocidad que en el anterior medio.

Luz en movimiento

La primera de estas situaciones inexplicables se producía cuando la luz se emitía, se transmitía o se recibía por cuerpos o medios en movimiento. Era de esperar, según la física clásica, que la velocidad en estos casos fuese el resultado de sumar a la velocidad de la luz, la velocidad del cuerpo o del medio. Sin embargo, se encontraron varios casos en los que no era así:

Augustin Fresnel
En 1818, Augustin Fresnel propuso un experimento para medir la velocidad a la que la luz atravesaba un líquido en movimiento. Para ello, se haría atravesar a la luz una columna de un líquido que fluyese a una velocidad v relativa al observador. Conociendo la velocidad v' a la que se trasmite la luz a través de ese medio (a través del índice de refracción), se calculó que la velocidad total de la luz en ese fluido sería:

Sin embargo, cuando en 1851, el físico francés Hippolyte Fizeau llevó a cabo el experimento, comprobó que la velocidad a la que la luz atravesaba el líquido en movimiento no era la calculada sino:

es decir, que la velocidad del fluido contaba menos en la velocidad final si la velocidad con la que atravesaba la luz ese fluido era mayor.