Para hacer este experimento necesitamos: un bolígrafo, rotulador o lápiz, agua, un vaso, aceite corporal y agua oxigenada.
Llenamos la mitad de el vaso con agua, después, echamos el aceite corporal y terminamos de llenar el vaso con agua oxigenada. Con el vaso lleno, introducimos el bolígrafo y observamos lo que ocurre. Pero, ¿por qué? Según el medio, la dispersión de la luz va a una velocidad distinta, por eso la luz viajará más rápido en el agua que en el aceite, al ser este último más denso.
Qué es la luz
La luz o luz visible es radiación electromagnética dentro de la porción del espectro electromagnético que puede ser percibida por el ojo humano. La luz visible generalmente se define como la que tiene longitudes de onda en el rango de 400 a 700 nm, o 4,00 × 10−7 a 7,00 × 10−7 m, entre el infrarrojo (con longitudes de onda más largas) y el ultravioleta (con longitudes de onda más cortas). Esta longitud de onda significa un rango de frecuencia de aproximadamente 430 a 750 terahercios (THz).
La principal fuente de luz de la Tierra es el Sol. La luz solar proporciona la energía que utilizan las plantas verdes para crear azúcares principalmente en forma de almidón, que libera energía a los seres vivos que los digieren. Este proceso de fotosíntesis proporciona prácticamente toda la energía que utilizan los seres vivos. Históricamente, otra fuente importante de luz para los seres humanos ha sido el fuego, desde antiguas fogatas hasta modernas lámparas de queroseno. Con el desarrollo de las luces eléctricas y los sistemas de energía, la iluminación eléctrica ha reemplazado efectivamente la luz del fuego. Algunas especies de animales generan su propia luz, un proceso llamado bioluminiscencia. Por ejemplo, las luciérnagas usan la luz para localizar a sus parejas y los calamares vampiros la usan para esconderse de sus presas.
La propagación de la luz
La propagación de la luz se refiere a la forma en que una onda electromagnética transfiere su energía de un punto a otro. Por lo general, ocurren tres procesos principales cuando la luz atraviesa los límites de un medio a otro:
- Transmisión
- Reflexión
- Refracción
A través del vacío
Se produce poca o ninguna dispersión de la luz, por lo que un rayo de luz a través del vacío será completamente invisible, excepto para los objetos en el camino de los rayos de luz.
A través del gas
Un electrón en el estado fundamental absorbe un fotón de cierta cantidad de energía. Esta energía hace que el electrón vibre alrededor del estado fundamental sin ninguna excitación al siguiente nivel de energía más alto posible, ya que la energía no es la misma que la diferencia de energía entre 2 niveles de energía cuántica permitidos del gas. Inmediatamente, este electrón reemite otro fotón de la misma energía en una dirección aleatoria.
Este proceso ocurre una y otra vez cuando las ondas de luz se encuentran con cada molécula de gas, dispersando la luz en direcciones distintas a la dirección original de propagación (dispersada lateralmente), por lo que el haz de luz es visible. Pero dado que el medio gaseoso no es denso, solo una pequeña cantidad de luz se dispersa lateralmente, la mayor parte de la energía se propagará manteniendo el medio transparente.
A través de sólidos
Se produce la dispersión de la luz y los fotones reemitidos interfieren para favorecer la propagación hacia adelante. (En la propagación a través del gas, se produce interferencia, pero debido a la disposición aleatoria de las moléculas, no hay una superficie de patrón significativa o notable.
El orden de las moléculas hace que la mayor parte de la dispersión lateral y hacia atrás interfiere destructivamente y la dispersión de la luz hacia adelante interfiere constructivamente. Por lo tanto, el efecto general de la dispersión mejora la propagación hacia adelante. Esto hace que la propagación en sólidos sea más eficiente que en gases.
