OBJETIVO: Definir la teoría de la imagen y su alcance
LA LUZ
La luz (del latín lux, lucis) es la clase de energía electromagnética radiante capaz de ser percibida por el ojo humano. En un sentido más amplio, el término luz incluye el rango entero de radiación conocido como el espectro electromagnético. La ciencia que estudia las principales formas de producir luz, así como su control y aplicaciones, se denomina óptica.
ES UNA ENERGÍA VIBRATORIA DE NATURALEZA ELECTROMAGNÉTICA.
La historia del conocimiento de la luz es sumamente interesante, por controvertía que sea, en particular desde que Isaac Newton formuló, (año 1670) su teoría crepuscular y con su absoluto poder de influencia, desde la academia de ciencias de Londres, la impuso a sus seguidores y se mantuvo durante más de un siglo. Para Newton la luz era un chorro de partículas emanadas de una fuente (la fuente de luz) y que introducidas en el ojo producían la sensación visual. Huygens y Hook, contemporáneos de Newton formularon otra teoría, la ondulatoria pero fue acallada en su momento. Tuvo que llegar el siglo XIX y acumuladas muchas pruebas contra la teoría de Newton, Thomas Young replanteo la teoría ondulatoria, con experimentos suyos continuados por Agustín Fresnal .
PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS, EFECTOS Y PROPIEDADES DE LA LUZ
VELOCIDAD FINITA:
Se ha demostrado teórica y experimentalmente que la luz tiene una velocidad finita. La primera medición con éxito fue hecha por el astrónomo danés Ole Roemer en 1676 y desde entonces numerosos experimentos han mejorado la precisión con la que se conoce el dato. Actualmente el valor exacto aceptado para la velocidad de la luz en el vacío es de 299.792.458 m/s.
REFRACCION:
La refracción es el cambio brusco de dirección que sufre la luz al cambiar de medio. Este fenómeno se debe al hecho de que la luz se propaga a diferentes velocidades según el medio por el que viaja. El cambio de dirección es mayor, cuanto mayor es el cambio de velocidad, ya que la luz prefiere recorrer las mayores distancias en su desplazamiento por el medio que vaya más rápido. La ley de Snell relaciona el cambio de ángulo con el cambio de velocidad por medio de los índices de refracción de los medios.
Como la refracción depende de la energía de la luz, cuando se hace pasar luz blanca o policromática a través de un medio no paralelo, como un prisma, se produce la separación de la luz en sus diferentes componentes (colores) según su energía, en un fenómeno denominado dispersión refractiva. Si el medio es paralelo, la luz se vuelve a recomponer al salir de él. Ejemplos muy comunes de la refracción son la ruptura aparente que se ve en un lápiz al introducirlo en agua o el arco iris.
PROPAGACIÓN Y DIFRACCIÓN:Una de las propiedades de la luz más evidentes a simple vista es que se propaga en línea recta. Lo podemos ver, por ejemplo, en la propagación de un rayo de luz a través de ambientes polvorientos o de atmósferas saturadas. La óptica geométrica parte de esta premisa para predecir la posición de la luz, en un determinado momento, a lo largo de su transmisión.
De la propagación de la luz y su encuentro con objetos surgen las sombras.
Si interponemos un cuerpo opaco en el camino de la luz y a continuación una pantalla, obtendremos sobre ella la sombra del cuerpo. Si el origen de la luz o foco se encuentra cerca del cuerpo, de tal forma que, en proporción, sea más pequeño que el cuerpo, se producirá una sombra definida. Si se aleja el foco del cuerpo surgirá una sombra en la que se distinguen una región más clara denominada penumbra y otra más oscura denominada umbra.
INTERFERENCIA:
La forma más sencilla de estudiar el fenómeno de la interferencia es con el denominado experimento de Young que consiste en hacer incidir luz monocromática (de un solo color) en una pantalla que tiene rendija muy estrecha. La luz difractada que sale de dicha rendija se vuelve a hacer incidir en otra pantalla con una doble rendija. La luz procedente de las dos rendijas se combina en una tercera pantalla produciendo bandas alternativas claras y oscuras.
El fenómeno de las interferencias se puede ver también de forma natural en las manchas de aceite sobre los charcos de agua o en la cara con información de los discos compactos; ambos tienen una superficie que, cuando se ilumina con luz blanca, la difracta, produciéndose una cancelación por interferencias, en función del ángulo de incidencia de la luz, de cada uno de los colores que contiene, permitiendo verlos separados, como en un arco iris.
REFLEXIÓN Y DISPERSIÓN:
Al incidir la luz en un cuerpo, la materia de la
que está constituido retiene unos instantes su energía y a continuación la reemite en todas las direcciones. Este fenómeno es denominado reflexión. Sin embargo, en superficies ópticamente lisas, debido a interferencias destructivas, la mayor parte de la radiación se pierde, excepto la que se propaga con el mismo ángulo que incidió. Ejemplos simples de este efecto son los espejos, los metales pulidos o el agua de un río (que tiene el fondo oscu
ro).
La luz también se refleja por medio del fenómeno denominado reflexión interna total, que se produce cuando un rayo de luz, intenta salir de un medio en que que su velocidad es más lenta a otro más rápido, con un determinado ángulo. Se produce una refracción de tal modo que no es capaz de atravesar la superficie entre ambos medios refle
jándose completamente. Esta reflexión es la responsable de los destellos en un diamante tallado.
POLARIZACIÓN:
El fenómeno de la polarización se observa
en unos cristales determinados que individualmente son transparentes. Sin embargo, si se colocan dos en serie, paralelos entre si y con uno girado un determinado ángulo con res
pecto al otro, la luz no puede atravesarlos. Si se va rotando uno de los cristales, la luz empieza a atravesarlos alcanzándose la máxima intensidad cuando se ha rotado el cristal 90º respecto al ángulo de total oscuridad.
También se puede obtener luz polarizada a través de la reflexión de la luz. La luz reflejada está parcial o totalmente polarizada dependiendo del ángulo de incidencia. El ángulo que provoca una polarización total se llama ángulo de Brewster.
Muchas gafas de sol y filtros para cámaras incluyen cristales polarizadores para eliminar reflejos molestos.
EL COLOR
La refracción del espectro visible
Del espectro grande extraemos y ampliamos el espectro visible y representamos, de forma gráfica, qué es el color, qué son los colores, cual es el resultado de la suma de todos los colores (el blanco = luz blanca, luz día) y qué es la ausencia de color, el negro (la ausencia de luz).
Antes de pasar al punto siguiente, el de la percepción del color, quedémonos con una idea clara, con un punto de referencia específico que es fundamental para entender este grupo de lecciones que tratan de los mecanismos de funcionamie
nto de los colores en los tejidos. Ese fundamento al que nos referimos es que el color no existe en la materia, no busquemos pues el color como algo palpable. En el mundo físico existe materia y energía. En esa energía vibratoria visible llamada luz es donde está aquello que en nuestro sistema visual suscita la sensación de color.
a) que la luz sea absorbida por esa materia
b) que la luz sea reflejada por esa materia
c) que la luz traspase esa materia
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Naturalmente, estas tres posibilidades pueden también combinarse entre sí. Según qué luz y qué franja del espectro visible sea absorbida por esa materia, de esa materia o de ese objeto material saldrán unos colores u otros.
Eso es, por tanto, lo que estudiaremos al llegar al capítulo del color y los colorantes en el textil. Añadamos a esto una segunda observación: la luz no sólo actúa trasmitiéndonos información visual; recuérdese su naturaleza electromagnética, su definición de energía. Como tal actuará provocando reacciones físicas y químicas en la materia inorgánica y orgánica.
El color es una impresión sensorial.
Si hemos determinado que vemos un color, que según la luz que entre en nuestro ojo sentimos un color u otro, habremos llevado la "cuestión color
" al terreno de lo sensorial. En el mundo externo a nuestro sistema visual no existe el color; ese mundo es incoloro. La materia es incolora y la luz es incolora. El color sólo existe como impresión sensorial del individuo que ve un objeto material.
La sensación "color" es el producto conceptual elaborado por nuestro cerebro a partir de los datos emitidos por el ojo que ve un objeto iluminado, un objeto sobre el que incide la energía que llamamos luz.
En términos absolutos, al hablar de luz nos referimos a la luz del sol, la luz día, que posee completo el espectro de luz visible. En ese sentido, ver blanco (sensación de color blanco) es ver todo el espectro visible, comprendido entre el infrarrojo y el ultravioleta, ambos excluidos. Ver negro (sensación de color negro) es no ver nada de ese espectro visible.
Si en vez de referirnos a la luz nos referimos al objeto que
vemos: lo vemos blanco si ese objeto refleja todo el espectro visible; y lo vemos negro si ese objeto no refleja nada del espectro visible. El aspecto color de un objeto recibe el nombre de color de ese objeto.
FOTOMETRIA
La Fotometría es la ciencia que se encarga de la medida de la luz como el brillo percibido por el ojo humano. Es decir, estudia la capacidad que tiene
la radiación electromagnética de estimular el sistema visual. No debe confundirse con la Radiometría, que se encarga de la medida de la luz en términos de potencia absoluta.
EL OJO HUMANO Y LA FOTOMETRÍA
El ojo humano no tiene la misma sensibilidad para todas las longitudes de onda que forman el espectro visible. La Fotometría introduce este hecho ponderando las diferentes magnitudes radiométricas medidas para cada longitud de onda por un factor que representa la sensibilidad del ojo para esa longitud. Esta función es diferente dependiendo de que el ojo se encuentre adaptado a condiciones de buena iluminación (visión fotópica) o de mala (visión escotópica). Así, en condiciones fotópicas, la curva alcanza su pico para 555 nm, mientras que en condiciones escotópicas lo hace para 507 nm. Combinando algunos nm. se forman otros colores como el amarillo combinacion de Rojo y VERDE las cuales son diferentes nm. y si se juntan los forman Pero hay algunos animales que no pueden ver estas tonalidades como las ardillas o los perros que ven blanco y negro para el ojo humano pero tal vez susu ojos vean diferentes tonalidades las cuales no conoce el ojo humano.
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