miércoles, 13 de octubre de 2010

¿Cómo funciona el sol, esa máquina de lanzar colores?


¿Qué diablos es la luz? Por supuesto, siempre se pensó que la luz era una manifestación divina y por eso todas las civilizaciones adoraron al sol con nombres tan diversos como Inti, Amón Ra y Helios. La más importante de las fuentes de luz es el sol. La luz del sol está formada por un amplio espectro de radiaciones que se agrupan en un espectro continuo que comprende desde longitudes de onda muy pequeñas (1 picómetro = 1pm, equivale a la billonésima parte de un metro) hasta longitudes de onda muy grandes (de más de 1 kilómetro).
¿ Y qué es el sol? El sol es una estrella en estado de fusion nuclear perpetua con una potencia de unos 386 billones de billones de megawatts. A cada segundo, 700 milloines de toneladas de hidrogeno se convierten en 695 millones de toneladas de helio lanzando energía en forma de rayos gamma que llegan a la tierra llega como luz visible . Un viento solar de elecrones y protones se popaga por el sistema solar a 450 kilometros por hora , lo que provoca interferencia radiales y auroras boreales. Otra fuente de luz es la luz de la luna, que refleja sobre su superficie cenicienta a la luz del sol. Oras fuente de kluz naturales son la luz del fuego y de los relampagos. Y la más moderna fuente de luz es la luz de aceite quemado ( como la de la Lámpara de Aladino) y ultimamentem de gases que cuando llegan a ciertos niveles de enería lanzan el excedente como fotones , que es el principio por el cual funcionan lamparas . ¿ Que son las lámparas? Son capsulas de vidrio rellans de gases inertes io halogenos , como neon , fluor , sodio y mercurio . Las lamparas incandescentes llevan un filamento de tungsteno rodeado de gases inertes como Argion , a baja presion y dan de 4- 20 lumenes por Watt .Un lumen es la unidad de flujo luminoso, una medida de la potencia luminosa percibida ( a diferencia del flujo radiante, que es la potencia luminosa emitida).Las de sodio alcanzan los 200 lúmenes por Watt , por eso se usan en los estadio de fútbol. Una bom,bita de luz de 100 watts emite 1700 lúmenes, mientras que una de sodio de 100 watts emite 15.000 lúmenes, unas nueve veces más luz . La luz de neón y mercurio emite un color azulado, llamado 2 luz fria” que ciertas fabricas de lamparitas compensan con una capa de fosforio que le da un tono calidos a la luz . Siendo la luz de wsodio tanto más intense uno pensaria que tendriamos que usar solo lamparads de sodio . pero no podemos , ¿ por qué? Justamente, porque esta luz no muestra bien los colores . Unos arquitectos famosos hace poco recordaban en una revista que su mayor fracaso professional fue instalar lamparas de sodio en un frigorifico, lo que derivo en quejas de todos los carniceros : veian la sangre de color negro. ¿ Y nunca te pasó de no encontrara tu auto en un estacionamiento porque no distinguir su color? Eso tambien se debe a la luz de sodio, muy inetnsa pero cromáticamente traicionera. .
Volviendo a la luz solar- esa fuente de vida tan adorada-, ya en el siglo XVII el científico holandés Christian Huygens dijo que la luz, además de divina, era digna de estudio. Por entonces no se sabia qué era, ni cómo se transportaba . Y supuso que esta se comporta de la misma forma que el sonido , como cuando una campana provoca ondas expansivas esféricas a su alrededor, lo que es un movimiento ondulatorio trasladado por algún medio Esta teoría servía para explicar la difracción de la luz ( que es cuando vemos una cuchara sumergida parece doblada). Pero no podía explicar la polarización de la luz, que es cuando un filtro polarizador – compuesto por dos cristales- deja pasar solamente los haces de luz que oscilan en el mismo plano de una hendija que está en el filtro .La polarización también demuestra que la luz se desplaza en ondas.Ya que Newton había sugerido que la luz estaba compuesta únicamente de partículas en lugar de ondas, en 1803, Thomas Young- médico y físico inglés- puso a prueba la idea, separando un haz de luz con un papel finisimo de canto … y no solo dividió el haz al medio, sino que vio una sombra a rayas , que alternaba bandas de claridad y oscuridad - un fenómeno que sólo podía explicarse si los dos haces interaccionaran como ondas. Las bandas brillantes aparecen cuando dos crestas se superponen, reforzándose la una a la otra; las bandas oscuras indican el lugar donde un máximo coincide con un mínimo, neutralizándose el uno al otro.La demostración – llamado “ experimento de doble rendija” – determinó que la luz se desplaza en ondas , hecho especialmente importante un siglo después cuando comenzó la teoría cuántica. Ahora bien , ¿ cómo se desplazan esas ondas de un lado a otro? Durante siglos los científicos, a falta de un dato mejor, inventaron que la luz se transmitía en un medio llamado "éter.” Pero en 1887, Michelson y Morley demostraron con un astuto experimento que el éter no existía, por lo que se llegó a la conclusión que no hacía falta ningún medio para propagar la luz. Esta conclusión, durante un tiempo, pareció contradecir teoría de que la luz se comportaba como una onda. ¿ Como una onda va a dispersarse solita por el aire? Fue el físico escocés James Clerk Maxwell (1831-1879) quien descubrió que la luz se dispersa solita, porque es otra forma de radiación electromagnética. Todos los diferentes tipos radiación forman el llamado espectro electromagnético. Todos se mueven con la misma velocidad, 300.000.000 de metros por segundo, y aún se dice que nada supera esa velocidad.Los diferentes tipos de radiaciones se clasifican de acuerdo a su longitu de onda , o sea, la distancia entre dos crestas consecutivas. Maxwell midió esta distancia en nanómetros . El nanómetro es una unidad métrica correspondiente a un mil millonésimo de metro (1 nm = 10-9 m.) Es un tamaño tan pequeño que no se ve con microscopio, aunque el micrón (µm)- mil nanómetros - puede verse con microscopio electrónico. Para que te des una idea del tamaño que estamos hablando : si un pelo fino mide cien micrones de ancho, dentro de un pelo caben cien mil ondas de luz cómodamente. Dentro de esas ondas viajan partículas llamadas fotones.Los fotones tiene una energía comparable a la que lleva un electrón que viaja de un polo negativo a un positivo: por ejemplo, una pila de 1, 5 Voltios le da una energía de 1, 5Voltios a los electrones de la batería. A menor energía de fotones, más ancha es la onda, y a mayor energía, más corta es . ¿ Y que tiene que ver esto con los colores? Que la longitud de onda de cada haz de luz de la parte visisble del espectro determina el color al que corresponde el haz de luz . La luz roja y la luz verde son ondas electromagnéticas idénticas salvo por una cosa : tienen distinta longitud de onda . Para luz roja, la longitud de onda de la luz roja es de una 700 millonesima parte de milimetro, o sea que hay 140,000 ondas de luz en un solo milimetro . Para la luz verde, la longitude es de un 500 millonesimo de milimetro, o sea que entran 200.000 ondas en un milimetro. Y para luz violeta, la longitud es más corta y entran muchisimas más ondas violetas en un milimetro . Después dicen que las mujeres tardamos mucho en vestirnos : ¡ es que la diferencia de energía que emite cada color de ropa es abismal!

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