Teoría
Corpuscular
De
La
Luz
(Isaac
Newton):
Esta teoría supone que la luz está formada por partículas materiales (llamadas corpúsculos) que son emitidos por los cuerpos que reflejan la luz a gran velocidad.Este postulado permite afirmar que la luz se propaga en movimiento rectilíneo en el medio y como son tan pequeños en comparación con la materia, no hay fricción, así los focos luminosos emitirían minúsculas partículas que se propagan en todas direcciones y que al chocar con nuestros ojos, producen la sensación luminosa. se refleja, ya que los corpúsculos chocan elásticamente contra la superficie de separación entre dos medios. Como la diferencia de masas es muy grande los corpúsculos rebotaban, de modo que la componente horizontal de la cantidad de movimiento Px se mantiene constante mientras que la componente normal Py cambia de sentido.
Se refracta debido a la variación de su dirección de propagación acercándose a la normal. Según esto, la velocidad de propagación de la luz en agua es mayor que en el aire.
Blanca está conformada por los diferentes colores, ya que se deben a distintos tipos de corpúsculos, cada uno responsable de un color.
Esta teoría no podía explicar los fenómenos como la difracción de la luz.
Teoría
Ondulatoria
De
La
Luz
(Christian
Huygens)
Describe y explica lo que hoy se considera como leyes de reflexión y refracción. Define a la luz como un movimiento ondulatorio semejante al que se produce con el sonido. Los físicos de la época consideraban que todas las ondas requerían de algún medio que las transportara en el vacío, así que para las ondas lumínicas se postula como medio a una materia insustancial e invisible a la cual se le llamó “éter”. La presencia del éter fue muy cuestionada, ya que existe una contradicción en cuanto a la presencia del éter como medio de transporte de ondas, ya que se requeriría que éste reuniera alguna característica sólida pero que a su vez no opusiera resistencia al libre tránsito de los cuerpos sólidos.
Para poder describir una onda electromagnética podemos utilizar los parámetros habituales de cualquier onda:
Amplitud (A): Es la longitud máxima respecto a la posición de equilibrio que alcanza la onda en su desplazamiento. Periodo (T): Es el tiempo necesario para el paso de dos máximos o mínimos sucesivos por un punto fijo en el espacio. Frecuencia (f): Número de de oscilaciones del campo por unidad de tiempo. Es una cantidad inversa al periodo. Longitud de onda (λ): Es la distancia lineal entre dos puntos e quivalentes de ondas sucesivas. Velocidad de propagación (V): Es la distancia que recorre la onda en una unidad de tiempo. En el caso de la velocidad de propagación de la luz en el vacío, se representa con la letra c.
Teoria Electromagnetica (Maxwell 1865)
Descubre que la perturbación del campo electromagnético puede propagarse en el espacio a una velocidad que coincide con la de la luz en el vacío, equiparando por tanto las ondas electromagnéticas con las ondas luminosas. Veinte años después Hertz comprueba que las ondas hertzianas de origen electromagnético tienen las mismas propiedades que las ondas luminosas, estableciendo definitivamente la identidad de ambos fenómenos. Objeciones a ésta teoría: No se da explicación a: -
Fenómenos por absorción o emisión. Fenómenos fotoeléctricos. Emisión de luz por cuerpos incandescentes.
Y por lo tanto es necesario volver a la teoría corpuscular, como hizo Planck en 1900.
Teoria De Los Cuantos (Planck 1900) La teoría cuántica básicamente nos dice que la luz no llega de una manera continua, sino que está compuesta por pequeños paquetes de energía, a los que llamamos cuantos. Estos cuantos de energía se llaman fotones. Toda luz que nos llega viene por pequeños paquetes, no es continua. Los fotones son las partículas “fundamentales” de la luz, así como los electrones son las partículas fundamentales de la materia, esta analogía es la que sirvió para realizar el descubrimiento del carácter cuántico de la luz. Por esta misma analogía, años después, de Broglie desarrolló la teoría que formula que la materia también tiene un carácter ondulatorio. La carga eléctrica y la energía tienen una estructura granular (está formada por cuantos), al igual que la materia. La teoría cuántica ha servido para demostrar los fenómenos que no se pudieron explicar con la teoría ondulatoria de la luz, pero hay fenómenos que no pueden ser explicados con la teoría cuántica, y además hay ciertos fenómenos que pueden ser explicados por ambas teorías.
Mecanica Ondulatoria (De Broglie 1924) El modelo corpuscular de la luz (según el cual está constituida por fotones) y el modelo ondulatorio (según el cual consiste en la propagación del campo electromagnético) son incompatibles. Pero en el marco de la física cuántica, ambos comportamientos de la luz, que parecían contradictorios, se pudieron integrar en un modelo coherente. Un avance fundamental que permitió esta integración e impulsó el desarrollo de la física cuántica fue una hipótesis, planteada por el físico francés de De Broglie en su tesis doctoral de 1924. Dicha hipótesis atribuyó a toda partícula con impulso, p (para una partícula de masa, m, y velocidad, v, p=m·v), una onda asociada, cuya longitud de
onda es l = h/p (h es una constante universal, llamada constante de Planck) La física cuántica generalizó la hipótesis de De Broglie, para considerar que toda entidad física (las partículas y también los fotones) tiene una naturaleza dual, de tal forma que su comportamiento global presenta dos aspectos complementarios: ondulatorio y corpuscular. Dependiendo del experimento predomina uno de estos dos aspectos.
Así, el hecho de que un electrón, por ejemplo, tenga masa y cantidad de movimiento (propiedades corpusculares), pero también una longitud de onda (propiedad ondulatoria), supone que en una colisión con otro electrón, predomine el comportamiento corpuscular de ambos, pero también ocurre que un haz de electrones se difracta cuando pasa por un pequeño orificio circular de tamaño comparable a su longitud de onda. De hecho, si el haz de electrones se hace incidir en una pantalla situada detrás del orificio, dibuja una figura como a la mostrada a la derecha. También dos haces de electrones pueden producir interferencias y así se comprueba en un experimento consistente en hacerlos pasar a través de una rendija doble o múltiple. Estas interferencias se producen aunque los electrones se lancen de uno en uno hacia las rendijas, de manera que el resultado observado en la pantalla no es fruto de un proceso estadístico producido por la incidencia de un número elevado de electrones, sino que realmente cada electrón interfiere consigo mismo. Este mismo concepto de dualidad onda-partícula se aplica a los fotones, las entidades de masa nula que forman la luz. Un fotón tiene un comportamiento corpuscular, por ejemplo, cuando colisiona con otros fotón o, como ocurre en el efecto fotoeléctrico, con partículas (electrones, protones...), pero un haz luminoso (un haz de fotones) manifiesta un comportamiento ondulatorio (onda electromagnética) cuando, por ejemplo, se difracta, se polariza o produce interferencias luminosas.
