¿La luz que proviene del Sol se mueve a la misma velocidad que la luz que sale de una bombilla?  |  Los científicos responden

¿La luz que proviene del Sol se mueve a la misma velocidad que la luz que sale de una bombilla? | Los científicos responden

La respuesta a su pregunta es sí: la luz (natural o artificial) viaja a una velocidad máxima de aproximadamente 300.000 km / seg en el vacío. La luz se comporta como una ola (como las que vemos en el agua cuando tiramos una piedra) o como una partícula (como una bola de billar). Esta compleja naturaleza de la luz ha sido objeto de debate durante siglos. Albert Einstein descubrió en 1905 que la luz estaba formada por partículas, a las que llamó fotones, y de Broglie, en 1925, propuso la dualidad entre ondas y corpúsculos.

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Y que hay con Esto esta hecho ¿la luz? De campos eléctricos y magnéticos. Para comprender cuáles son estos campos, considere los dos imanes que combinamos. Sabes que dependiendo de la orientación entre sus polos, se atraen si los enfrentamos por polos opuestos o se repelen si los enfrentamos por iguales. Y esto sucede en un área específica y cercana alrededor de los imanes, no fuera de ella. El campo magnético describe esta zona del espacio en la que se produce este fenómeno. Y en el caso del campo eléctrico es similar. Para poder visualizarlo, piensa en un bolígrafo que hayas frotado repetidamente con la manga de tu chaqueta de lana, si lo llevamos a unas cuantas hojas de papel, las atrae. La zona del espacio en la que se produce este fenómeno, en la que se atraen cargas de diferentes signos y se repelen las del mismo signo, describe el campo eléctrico. Imagínese ahora que tenemos un campo eléctrico o un campo magnético que cambia con el tiempo. Resulta que un campo eléctrico que varía con el tiempo genera a su vez un campo magnético y viceversa. Es decir, hay campos eléctricos que generan campos magnéticos y campos magnéticos que generan campos eléctricos, y esto conduce a una onda, una onda electromagnética que se propaga indefinidamente y viaja por el espacio. De hecho, la luz generada por el Sol puede viajar millones de kilómetros en el vacío hasta la Tierra sin cambiar sus propiedades, y solo cuando encuentra materia. hacer cosas: reflejado, roto, etc.

Hay campos eléctricos que generan campos magnéticos y campos magnéticos que generan campos eléctricos y esto conduce a una onda

Esta onda electromagnética, como cualquier onda, tiene una característica que llamamos “longitud de onda”, que es la distancia entre dos picos consecutivos. Dependiendo de lo lejos que tengamos diferentes tipos de radiación electromagnética. Lo que llamamos luz visible, que ven nuestros ojos, corresponde a los colores del arco iris y varía del púrpura (con una longitud de onda de 400 nanómetros) al rojo (alrededor de 780 nanómetros). Hablamos de nanómetros, que es una distancia corta. Para visualizar qué es un nanómetro, me dieron el siguiente ejemplo: imagina una aceituna en medio de un campo de fútbol, ​​y ahora reduce el campo de fútbol con la aceituna en el medio hasta que te quepa en el dedo gordo del pie. En ese momento, la aceituna tendría un tamaño de varios nanómetros. Bueno, ondas de esa longitud son lo que el ojo humano puede detectar. Pero hay otras radiaciones electromagnéticas con longitudes de onda mucho más cortas y energéticas, como los rayos X, del tamaño de los átomos que componen la materia; o mucho más grandes y “más suaves”, como las ondas de radio, siempre que la altura de los edificios.

La diferencia entre el Sol y la bombilla incandescente antigua es que a pesar de que ambos generan radiación electromagnética con todas las longitudes de onda, la mayor parte de la energía de la luz solar corresponde a la luz visible y, en cambio, la bombilla emite solo una pequeña parte en este rango. El resto se “pierde” en gran parte en forma de calor (es por eso que estas bombillas son reemplazadas por LED, que emiten principalmente luz visible). Esta diferencia se debe a las diferentes temperaturas a las que se encuentran el Sol y el bulbo.

El Sol tiene una masa de gases sometida a altísimas presiones y temperaturas (15.000.000 oC en el interior y 5.500 oC en la superficie), donde se genera mucha energía en los procesos de fusión nuclear. Esta energía llega a la Tierra en forma de ondas electromagnéticas que viajan a una velocidad de vacío de aproximadamente 300.000 km / s. Y toda la radiación solar, independientemente de su longitud de onda, se mueve a la misma velocidad. En el caso de la bombilla, tenemos un filamento metálico que se calienta mucho (3000 ° C) y emite luz. Sin embargo, su temperatura es mucho más baja que la del Sol y esto determina que la mayor parte de la energía corresponda a la radiación que el ojo humano no ve (en la región infrarroja, principalmente porque no necesitamos aplicar crema con luz artificial). . Es decir, aunque pueda parecer que la luz natural y la luz artificial son diferentes, ambas están “hechas” de lo mismo, regidas por las mismas leyes físicas, y se mueven a 300.000 km / s en el aire o en el vacío.

Sol Carretero Palacios Es doctora en física, investigadora y profesora del Departamento de Física de Materiales de la Universidad Autónoma de Madrid.

La pregunta fue enviada por correo electrónico desde Ismail Roberto Caranza Corzo

Coordinación y redacción: Victoria Toro

Nosotros contestamos es una clínica científica semanal patrocinada por Fundación Dr. Anthony Estev y el programa L’Oréal-Unesco “Para las mujeres en la ciencia”, que responde a las preguntas de los lectores sobre ciencia y tecnología. Son científicos y tecnólogos, socios de MI T (Asociación de Mujeres Investigadoras y Tecnológicas), aquellos que se encuentran con estas dudas. Envíe sus preguntas a nosotrasrespondemos@gmail.com o en Twitter #nosotrasrespondemos.

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