¿Qué es la luz?

La luz juega un papel fundamental en nuestra vida diaria y se ha convertido en una herramienta importante para satisfacer las necesidades de nuestro mundo en el siglo XXI.

Las tecnologías basadas en la luz mejoran nuestra salud, dan seguridad, proporcionan energía sostenible, permiten exploraciones espaciales, adelantan opciones de iluminación en áreas rurales, permiten la comunicación a través de Internet… Vamos, de tó.
​
La luz es parte del espectro de radiación electromagnética (ver Figura 1) y es una forma de energía. Normalmente consideramos que la luz es la parte visible del espectro. Sin embargo, en física, la luz se puede definir como todas las partes de la escala electromagnética, incluidas las formas invisibles como el infrarrojo, el ultravioleta, los rayos X y gamma, las ondas de radio y más. Y es que todo obedece a la llamada “ecuación de onda” y a las leyes de Maxwell, que por cierto, podréis quedaros embelesad@s visualizando su belleza aquí.

Figura 1. Espectro electromagnético y algunas aplicaciones. Foto extraída de: http://www.armas-electronicas.net/ondas-electromagneticas/

Lo que quizás no está tan claro es que la luz, como onda, y buscando la mayor simplicidad posible, responde a un comportamiento senoidal que nos recuerda al movimiento armónico simple (MAS) cuando lo dábamos en ESO, BUP/COU, bachillerato y primeros cursos de la formación superior. La peculiaridad es que esta onda es doble, ya que consta, como toda onda electromagnética, de dos componentes: la eléctrica y la magnética, una en el plano vertical y otra en el plano horizontal, ambas propagándose sincronizadas por el espacio (ver Figura 2).

Figura 2. Onda electromagnética propagándose en el espacio.

Una onda electromagnética, como cualquier onda o movimiento armónico simple, viene definida por una amplitud, una frecuencia y una fase. La amplitud viene a decirnos cuán grande es la oscilación (valor máximo de la onda). La fase viene a ser cuán retrasada o adelantada está la onda respecto a un punto de referencia. Ahora bien, lo que realmente interesa de las ondas es su frecuencia, la cual está íntimamente relacionada con su longitud de onda y con la energía que la onda transporta.

• Longitud de onda (l). Se mide como la distancia entre dos crestas de onda (dos máximos/mínimos). Las longitudes de onda de la luz pueden variar mucho. Por ejemplo, las ondas de radio pueden ser del tamaño de edificios pequeños, mientras que los rayos gamma son de tamaño subatómico, como se muestra en la Figura 1.
• Frecuencia (f). El número de crestas de onda que pasan por un punto fijo en un período de tiempo dado, generalmente un segundo, se denomina frecuencia. La frecuencia se mide en hercios (Hz). Si trasladamos esto a la Figura 1, veremos que las ondas de frecuencia más alta tienen longitudes de onda más cortas.
• ​Energía (E). Las longitudes de onda cortas son más energéticas (su frecuencia es más alta) que las longitudes de onda largas.

 
En definitiva, ahora cada vez que veamos una luz en cualquiera de sus expresiones, podemos imaginarnos un montón de ondas senoidales desplazándose por todos lados, No nos volvamos locos! Afortunadamente no podemos ver con tanto detalle…
​