![\"\"](\"http:\/\/www.windows2universe.org\/earth\/Atmosphere\/images\/lightning1_small.jpg\")
<\/p>\nLa luz se mueve tan r\u00e1pidamente que nuestra experiencia cotidiana no nos induce a pensar que el valor de su velocidad pueda ser finito. Es comprensible, por tanto, que los cient\u00edficos creyesen (o incluso diesen por sentado) hasta el siglo XVII que la luz se transmit\u00eda de forma instant\u00e1nea.<\/p>\n
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La luz la podemos ver de muchas maneras, y, los rayos son una forma de radiaci\u00f3n electromagn\u00e9tica que se forman con las tormentas. Los rayos son el elemento m\u00e1s espectacular de una tormenta el\u00e9ctrica. Por otra parte, tambi\u00e9n la materia que resulta ser energ\u00eda, y, cualquier clase de materia, en las debidas circunstancias puede emitir luz, es decir, emite cuantos de luz: fotones<\/a> que es la manera de expresarse de la materia bari\u00f3nica que es la que podemos ver y forman las estrellas, las galaxias y tambi\u00e9n a nnosotros los seres vivos “inteligentes”.<\/p>\n Isaac Beeckman, en 1629, sugiri\u00f3 determinar la velocidad de la luz observando el reflejo de un ca\u00f1onazo en un espejo distante, y Galileo Galilei en 1638 dise\u00f1\u00f3 un experimento basado en la medida del tiempo transcurrido en el intercambio de se\u00f1ales luminosas entre dos personas.<\/p>\n En ambos casos, es f\u00e1cil ver que interviene el tiempo de respuesta del ser humano, un factor limitante que ech\u00f3 por tierra sus intentos. En efecto, la velocidad es la distancia recorrida por una entidaqd dividida por el tiempo que necesita para recorrerla. Si queremos realizar medidas de una velocidad muy elevada, necesitamos medir tiempos muy peque\u00f1os, o bien disponer de distancias muy grandes. Esta \u00faltima opci\u00f3n indica que la Astronom\u00eda puede ofrecernos soluciones interesantes. Precisamente fue el astr\u00f3nomo dan\u00e9s R\u00f6emer (1644\u20131710) quien calcul\u00f3 en 1676, a partir de los eclipses de las lunas de J\u00fapiter, que la velocidad de la luz era aproximadamente 225.302 km\/s.<\/p>\n La reflexi\u00f3n de la luz, es un fen\u00f3meno que se produce practicamente en todas las superficies a las que llega. Gracias a ese fen\u00f3meno es por lo que nosotros podemos ver la mayor\u00eda de las cosas que nos rodean: los \u00e1rboles, las monta\u00f1as, los animales y a las personas. Sin embargo, no todos los objetos reflejan la luz de la misma forma. Algunos la reflejan de manera m\u00e1s ordenada que otros. Tampoco la luz tiene la misma velocidad en todos los medios por los que puede correr.<\/p>\n Adem\u00e1s como en la atm\u00f3sfera hay turbulencias, la densidad del aire var\u00eda permanentemente, haciendo cambiar la direcci\u00f3n en que llegan los rayos de luz, con lo cual las estrellas parecen estar cambiando de posici\u00f3n. Este fen\u00f3meno se conoce como titilaci\u00f3n.<\/p>\n Tambi\u00e9n desde una perspectiva astron\u00f3mica, el F\u00edsico ingl\u00e9s James Bradley utiliz\u00f3 la aberraci\u00f3n estelar (el desplazamiento aparente de las estrellas debido al movimiento de la Tierra alrededor del Sol) para determinar la velocidad de la luz en el vac\u00edo, obteniendo un valor de 3.o1 x 108<\/sup> ms -1<\/sup> respectivamente (e. g. French 1988).<\/p>\n M\u00e1s adelante llegar\u00edan aportaciones desde distintos campos de la F\u00edsica. As\u00ed, con ayuda de ruedas dentadas o espejos rotatorios, los franceses Hippolyte Fizeau (1849) y L\u00e9on Foucault (1862), y el estadounidense Albert Michelson (1929) hicieron uso de montajes \u00f3pticos para obeter respectivamente, los valores 3.15 x 108<\/sup> ns -1<\/sup>, (2.980 \u00b1 0.005) x 108<\/sup> ms -1 <\/sup>y (2.991 \u00b1 0.0005) x 108 <\/sup>ms -s<\/sup>. A partir de la determinaci\u00f3n precisa de las unidades de carga el\u00e9ctrica y magn\u00e9tica, Kohlraush y Weber (1857), y Dosey y Rosa (1907) obtuvieron los valores 3.1070 x 108<\/sup> ms -1<\/sup> y (2.9979\u00a0\u00b1 0.0003) x 108<\/sup> ms -1<\/sup> respectivamente (vid Froome y Essen 1969).<\/p>\n Albert Abraham Michelson (Strzelno, Polonia, 19 de diciembre de 1852-Pasadena, Estados Unidos, 9 de mayo de 1931), fue un f\u00edsico,<\/strong> conocido por sus trabajos acerca de laa velocidad de la louz.\u00a0 Recibi\u00f3 el Premio Nobel de F\u00edsica en 1907.<\/p>\n El valor adoptado para la velocidad de la Luz<\/strong><\/p>\n M\u00e1s recientemente, se suceden los experimentos, con precisiones crecientes, hasta que, en 1983, se define el metro como la distancia recorrida por la luz en el vac\u00edo en un intervalo de tiempo de 1\/299792458 de segundo. De esta manera, se adopta un valor fijo para la velocidad de la luz en el vac\u00edo que, resulta ser de 299.792.458 metros por segundo.<\/p>\n El equipo de este trabajo, formado por Ivan Marti-Vidal (actualmente en Max Planck-Institut f\u00fcr Radioastronomie, en Alemania ), Sergio Jim\u00e9nez Monferrer y Carlos Cruz Molina (del Departamento de Astronom\u00eda y Astrof\u00edsica de la Universidad de Valencia, finalizan el trabajo (del que he omitido toda la parte t\u00e9cnica, ecuaciones y explicaciones m\u00e1s engorrosas) diciendo:<\/p>\n \u201cHemos estimado la velocidad de la luz en el vac\u00edo usando un m\u00e9todo observacional basado en el cronometraje de las ocultaciones de la luna joviana \u00cdo, producida durante la primavera de 2007. Este m\u00e9todo de medida es esencialmente el mismo similar al utilizado por Ole R\u00f6mer en el a\u00f1o 1677, si bien nuestro m\u00e9todo es una modernizaci\u00f3n del de R\u00f6mer en varios aspectos, tanto en la toma de datos (con cron\u00f3metro), como en el tratamiento y an\u00e1lisis (ajustando los intervalos de tiempo entre ocultaciones con el m\u00e9todo de mininos cuadrados). El valor estimado de esta manera para la velocidad de la luz es (2.85 \u00b1 0.09) 108<\/sup> ms -s<\/sup>, un valor a poco m\u00e1s de una desviaci\u00f3n est\u00e1ndar (1 sigma<\/a>) del real.<\/p>\n Tanto el m\u00e9todo observacional como el fundamento te\u00f3rico en que \u00e9ste se basa son bastante sencillos. Este experimento puede ser realizado sin problema a nivel de Instituto, sin requerir material de alto coste (s\u00f3lo un\u00a0 modesto telecopio y un reloj).<\/p>\n Aunque el trabajo est\u00e1 adornado y contiene alg\u00fan que otro anexo, la base principal est\u00e1 en el trabajo publicado por los cient\u00edficos antes mencionados en la Revista Espa\u00f1ola de F\u00edsica, Volumen 24 n\u00ba 3 de 2010.<\/p>\n LA LUZ<\/p>\n De todos los fen\u00f3menos f\u00edsicos, los relacionados con la luz posiblemente sean los m\u00e1s fascinantes e intrigantes. Las preguntas \u00bfqu\u00e9 es la luz?, \u00bfc\u00f3mo es posible la visi\u00f3n?, \u00bfqu\u00e9 son los colores?, \u00bfc\u00f3mo se forman los arco iris?, etc. han preocupado al ser humano desde siempre, siendo la historia de los esfuerzos por responderlas un aspecto central de las ciencias f\u00edsicas. A) La rapidez de la luz<\/strong><\/p>\n Seg\u00fan las referencias hist\u00f3ricas, quien primero intent\u00f3 medir la rapidez de la luz fue Galileo Galilei (1564-1642) haciendo se\u00f1ales con una l\u00e1mpara a otra persona situada a una distancia conocida. Si bien el m\u00e9todo empleado por Galileo no era incorrecto, la gran rapidez con que viaja la luz, hac\u00eda impracticable el experimento.<\/p>\n El primero en medir esta rapidez, en 1675, fue el astr\u00f3nomo dan\u00e9s el Olaf R\u00f6mer (1644 \u2013 1710) a trav\u00e9s de la observaci\u00f3n de los sat\u00e9lites de J\u00fapiter. Ellos giran alrededor de este planeta demorando cierto tiempo en completar una \u00f3rbita. Cuando el planeta se encuentra m\u00e1s alejado de la Tierra, el movimiento de sus sat\u00e9lites parece retrasarse debido a que la luz que proviene de ellos demora m\u00e1s tiempo en recorrer una distancia mayor. La precisi\u00f3n obtenida con este m\u00e9todo no fue muy buena, pero tuvo el m\u00e9rito de probar que la luz no se propagaba de forma instant\u00e1nea.<\/p>\n En 1849, Hippolyte Fizeau (1819 \u2013 1896) mide la velocidad de la luz dentro de un laboratorio. Su m\u00e9todo consisti\u00f3 en interceptar un rayo de luz reflejado en un espejo con los dientes de una rueda giratoria. El resultado de las mediciones indicaba que la luz tendr\u00eda una rapidez de 313.274 km\/s en el aire. A\u00f1os m\u00e1s tarde, en 1880, el f\u00edsico estadounidense Albert Michelson (1852-1931) logra mayor exactitud con una t\u00e9cnica similar. Su m\u00e9todo consiste en hacer girar con la rapidez exacta un sistema de espejos en el que se refleja un rayo de luz. Hoy se define la rapidez de la luz, en el vac\u00edo, como 299.792.456 m\/s y se la designa con la letra \u201cc<\/em>\u201d. Para efectos de c\u00e1lculo, a menos que se indique algo diferente, empleamos la aproximaci\u00f3n c = 3 x 108<\/sup> m\/s. Del mismo modo, aunque en el aire esta velocidad es levemente menro, tambi\u00e9n se emplea el mismo valor que par el vac\u00edo.<\/p>\n B) Los fen\u00f3menos de luz y sombra<\/strong><\/p>\n Solamente mirando el borde de un objeto, como el marco de una puerta o una regla, sabemos si \u00e9ste se ajusta o no a una recta. \u00bfPor qu\u00e9? Porque intuitivamente partimos del hecho de que la luz se propaga en l\u00ednea recta. Otra evidencia de su propagaci\u00f3n rectil\u00ednea surge del an\u00e1lisis de las sombras. Si un punto P emite luz, una esfera opaca Q producir\u00e1 en una pantalla o tel\u00f3n una sombra circular, tal como se ilustra en la figura.<\/p>\n <\/p>\n Por otra parte, una mitad de la esfera estar\u00e1 iluminada y la otra estar\u00e1 sumida en la oscuridad. Si la fuente no es puntual, como se aprecia en la figura, veremos adem\u00e1s una zona de penumbra.<\/p>\n Estos fen\u00f3menos de luz, sombra y penumbra son bastante habituales en la vida diaria, pero donde resultan espectaculares es en el \u00e1mbito astron\u00f3mico, particularmente en el caso de los eclipses. En efecto, el d\u00eda y la noche, las fases de la Luna y los eclipses de Sol y de Luna son fen\u00f3menos de luz y sombra. Las siguientes figuras ilustran estos fen\u00f3menos.<\/p>\n Fases Lunares<\/p>\n Las diferentes fases lunares para un observador en la Tierra, corresponden a la forma en que este sat\u00e9lite es iluminado por el Sol,<\/p>\n Eclipses<\/p>\n En la figura se observa como la luna proyecta su sombra sobre la Tierra,\u00a0 generando un eclipse de Sol.<\/p>\n <\/p>\n Cuando la Tierra proyecta su sombra sobre la Luna, oscureci\u00e9ndola, estamos frente a un eclipse lunar.<\/p>\n <\/p>\n Otro hecho que pone en evidencia la propagaci\u00f3n rectil\u00ednea de la luz es la c\u00e1mara oscura<\/em>. Como es muy f\u00e1cil de hacer, se recomienda que la construyas y realices algunas observaciones y experimentos con ella. Como se ilustra en la figura, basta una caja de cart\u00f3n y un pedazo de papel diamante.<\/p>\n <\/p>\n Bajo el mismo principio de la c\u00e1mara oscura funcionan el ojo y la c\u00e1mara fotogr\u00e1fica. Las principales partes del ojo humano se ilustran en la siguiente figura.<\/p>\n C) La reflexi\u00f3n de la luz y los espejos<\/strong><\/p>\n La luz se refleja pr\u00e1cticamente en todas las superficies a las que llega. Gracias a este fen\u00f3meno es que podemos ver la mayor\u00eda de las cosas que nos rodean: los \u00e1rboles, las monta\u00f1as, los muebles y las personas. Sin embargo, no todos los objetos reflejan la luz de la misma forma. Algunos la reflejan m\u00e1s ordenadamente que otros.<\/p>\n Creo que no hemos llegado a comprender lo que es realmente la luz. En ella, est\u00e1n guardados los misterios m\u00e1s importantes de la Naturaleza y, sospecho que, hasta la explicaci\u00f3n m\u00e1s sencilla y real de la materia, est\u00e1 ah\u00ed en la luz escondida. Creo que todo en el Universo es Luz, la materia y la energ\u00eda y… \u00a1la Vida! tqambi\u00e9n es una manifestaci\u00f3n de la luz que, en definitiva, viene a ser la manifestaci\u00f3n \u00faltima y m\u00e1s alta del Universo, en ella est\u00e1n c\u00f3modamente instalados todos los secretos que tratamos de descubrir y que, hasta que no conozcamos lo que es la Luz, no podremos comprender el resto de las cosas.<\/p>\n emilio silvera<\/p>\n![\"Esquema](\"http:\/\/www.educarchile.cl\/UserFiles\/P0001\/Image\/Fsica_mdulo1_estudiantes\/i%2026.JPG\")
<\/p>\n![\"Ejemplo](\"http:\/\/www.educarchile.cl\/UserFiles\/P0001\/Image\/Fsica_mdulo1_estudiantes\/i%2035.JPG\")
<\/p>\n![\"Albert](\"http:\/\/upload.wikimedia.org\/wikipedia\/commons\/thumb\/b\/ba\/Albert_Abraham_Michelson.JPG\/200px-Albert_Abraham_Michelson.JPG\")
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\nEl estudio de la luz, denominado \u00f3ptica, normalmente se divide en dos secciones: Propagaci\u00f3n de la luz, en que se abordar la \u00f3ptica sobre la base de la noci\u00f3n de rayo de luz (raz\u00f3n por la cual se denomina \u00f3ptica geom\u00e9trica) y Naturaleza de la luz, en el que se estudia la \u00f3ptica considerando la luz como un fen\u00f3meno ondulatorio (en este caso hablaremos de \u00f3ptica f\u00edsica).<\/p>\n![\"Ejemplo](\"http:\/\/www.educarchile.cl\/UserFiles\/P0001\/Image\/Fsica_mdulo1_estudiantes\/i%2020.JPG\")
<\/p>\n![\"Fase](\"http:\/\/www.educarchile.cl\/UserFiles\/P0001\/Image\/%20Mod_2_contenidos_estudiantes_ciencias_fisica\/fases%20lunares.bmp\")
<\/p>\n![\"Diagrama](\"http:\/\/www.educarchile.cl\/UserFiles\/P0001\/Image\/Fsica_mdulo1_estudiantes\/i%2021.JPG\")
<\/p>\n![\"Diagrama](\"http:\/\/www.educarchile.cl\/UserFiles\/P0001\/Image\/Fsica_mdulo1_estudiantes\/i-22.gif\")
<\/p>\n![\"Diagrama](\"http:\/\/www.educarchile.cl\/UserFiles\/P0001\/Image\/Fsica_mdulo1_estudiantes\/i-23.gif\")
<\/p>\n![\"Diagrama](\"http:\/\/www.educarchile.cl\/UserFiles\/P0001\/Image\/Fsica_mdulo1_estudiantes\/i%2024.JPG\")
<\/p>\n![\"Diagrama](\"http:\/\/www.educarchile.cl\/UserFiles\/P0001\/Image\/Fsica_mdulo1_estudiantes\/i%2025.JPG\")
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