Electronica basica
Frecuencia luz

Frecuencia luz

Funcionamiento de la frecuencia de luz

Para terminar con nuestro artículos dedicado a como trabaja la luz, hablaremos de la frecuencia de luz. Una vez que fue introducido el concepto de las ondas electromagnéticas, muchas teorías cobraron sentido. Los científicos podían desarrollar un completo modelo de trabajo usando términos y conceptos, como puede ser la longitud de onda y la frecuencia, basándose en la estructura y la función de las ondas. Según este modelo, las ondas de luz se encuentran en varios tamaños. El tamaño de una onda es medida como longitud de onda, que es la distancia entre dos puntos correspondientes en ondas sucesivas, normalmente entre pico y pico o entre canal y canal. Las ondas de luz que podemos ver tienen un rango entre cuatrocientos y setecientos nanómetros. Sin embargo, el rango completo de ondas de longitud de onda en la definición de radiación electromagnética se extiende de nanómetros (como en los rayos gamma) hasta centímetros y metros, como ocurre en las ondas de radio.

Las ondas de luz también vienen en varias frecuencias. La frecuencia es en número de ondas que pasan por un punto en el espacio durante un intervalo de tiempo, normalmente un segundo. Lo medimos en unidades de ciclo (ondas) por segundo, o hercios. La frecuencia de luz visible es referida como color, y estos colores varían entre los rangos comentados antes. De nuevo, el rango completo de frecuencias se extiende más allá de la porción visible, de menos de tres billones de hercios (como en ondas de radio), a más de esta cantidad, como los rayos gamma.

La cantidad de energía en una onda de luz esta proporcionalmente relacionada a su frecuencia: La luz de alta frecuencia tiene una alta energía: las bajas frecuencias tienen baja energía. Por lo tanto, los rayos gamma tienen la mayoría de la energía (uno de los motivos de que son tan peligrosos para los humanos), y las ondas de radio son las que menos tienen. De la luz visible, el violeta es el que más energía tiene, y el rojo el que menos. Todo el rango de frecuencias y energías se conoce como espectro electromagnético. Solamente con lo explicado hasta ahora, podría ser el fin de la discusión sobre la luz. Sin embargo, Einstein hizo resurgir la antigua idea de que después de todo, la luz solo son partículas.

frecuencia luz

Como se ha dicho, el tratamiento teórica de la radiación electromagnética, incluyendo su descripción de las ondas de luz, era tan elegante y predictiva, que muchos físicos del siglo pasado pensaban que no había nada más que decir sobre la luz y como funcionaba. En el año 1900, Max Planck introdujo un simple y sorprendente concepto, y era que la luz tiene que transportar energía en cantidades discretas. Estas cantidad que proponía, debían ser unidades del incremento de energía básica. Einstein avanzó en esta teoría al estudiar unos años después los efectos fotoeléctricos.

Primero, empezó por iluminar luz ultravioleta en la superficie de un metal. Cuando hizo esto, fue capaz de detectar electrones siendo emitidos desde la superficie. Esta fue la explicación de Einstein: Si la energía de la luz viene en grupos, uno puede pensar en la luz como si albergara diminutos grumos o fotones.  Cuando estos fotones golpean contra la superficie de un metal, actúan como bolas de billar, transfiriendo energía a los electrones, los cuales se separan de sus átomos asociados. Una vez liberados, los electrones se mueven por el metal o son expulsados de la superficie.

La teoría de las partículas de luz había vuelto. Se utilizaron todas estas teorías para refinar el modelo conocido del átomo. Los primeros científicos habían demostrado que los átomos consistían en núcleos cargados positivamente rodeados por electrones orbitando como planetas, pero no podían explicar porque los electrones no giraban dentro del núcleo. Bohr propuso que los electrones existían en discretas órbitas basándose en su energía. Cuando un electrón salta de una órbita a una órbita más baja, entrega energía en la forma de un fotón. La teoría cuántica de la luz – la idea de que la luz existe como diminutos paquetes o partículas llamados fotones - comenzó a emerger. El entendimiento del mundo físico ya no sería el mismo.

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