Dispersión de la luz

En física denominamos dispersión al fenómeno en el que se produce una separación de ondas. Las distintas frecuencias de las ondas permiten que estas se dividan al atravesar un material. La luz blanca que conocemos se compone de muchos colores, por ejemplo, la luz del sol.

En términos simples, la dispersión se conoce como la acción o fenómeno producido al refractarse un rayo de luz compuesta, quedando los colores que la constituyen separados. En el caso del arcoíris podemos ver la separación de la luz blanca, ¿Cómo? Al atravesar las gotas de agua, los colores se separan funcionando las gotas como el material reflexivo, en este caso prisma óptico.

Dispersión de la luz

El arcoíris

El mayor ejemplo de dispersión de luz blanca encontrada en la naturaleza es el arcoíris.

Isaac Newton fue el primer científico en comprobar la descomposición de la luz. Para ello se valió de la utilización de un prisma de vidrio colocado justo donde caería el rayo de luz entrante en la habitación oscura en la que se encontraba.

La luz blanca se halla descompuesta al pasar por un medio con distinto índice de refracción al original, separándose en colores que forman un rango visible.

El arcoíris viaja por un medio atmosférico que es el aire, atraviesa un medio acuoso que es el que conocemos como gotas de lluvia y luego de su recorrido, se separa en los distintos colores que vemos y conocemos.

¿Qué es la luz?

En ocasiones hemos escuchado que la luz es una onda, pero una definición más específica de esta seria un estado de energía presente en las ondas electromagnéticas.

La luz se puede clasificar en forma natural y artificial. La principal fuente de luz natural es el sol y la energía artificial la encontramos en cualquier elemento que nos la pueda proporcionar y que sea hecha por el hombre, ejemplo de esto son las bombillas, las velas y las lámparas de aceite.

¿Qué materiales puede atravesar la luz?

La luz puede atravesar diferentes materiales, entre estos encontramos:

• El aire.
• Los cristales.
• Objetos fabricados a base de vidrios.
• El agua.

Una de las características de la luz es que es uniforme; se mueve en todas las direcciones, no en dirección fija. Algo muy peculiar es que lo que conocemos como sombra es la interrupción del viaje de la luz a causa de un objeto.

Óptica de la luz

La causa de la dispersión es la disminución en el índice de refracción aumentando, de este modo, la longitud de onda.

Cuando utilizamos un prisma de cristal para que sea  atravesada la luz procedente del sol, cuanto mayor es la longitud de onda más desviadas son las radiaciones monocromáticas a causa de la refracción.

Nota: la refracción, es cuando una luz cambia de dirección o se tuerce al pasar de un material a otro.

¿Existen otras formas de dispersión?

Desde el punto de vista químico, en el ámbito meteorológico, se dan diferentes formas de dispersión.

• Una dispersión gaseosa (oxígeno en nitrógeno) es el aire.
• La niebla es una dispersión de agua en el aire.
• De la misma forma, los espejismos, el halo y el arcoíris son causados por la dispersión de la luz.

Se ha preguntado el ¿porqué de los colores del cielo?

En forma sencilla y para fácil compresión, es gracias a la dispersión de la luz. Como habíamos dicho anteriormente la luz blanca, se haya compuesta por todos los colores visibles.

Esos colores tienen diferentes ondas en diferentes longitudes, por ejemplo:

Los colores violeta y azul presentan ondas cortas, mientras que los colores rojo y naranja presentan ondas más largas. Mientras más amplia la longitud de onda más fácilmente perceptible el tono de luz y la refracción de esta.

Cuando la luz solar llega a nuestro planeta, (recordemos que la luz se mueve en manera uniforme detenida únicamente por la presencia de algún objeto que termina convirtiéndose en sombra y a la que la luz no puede acceder). pues, una vez en nuestro planeta la luz choca con las partículas presentes en la atmósfera. Al chocar, las partículas terminan dispersando las ondas cortas del espectro visible, lo que hace que el cielo se vea azul y que percibamos la luz del sol de un color naranja.

Longitudes de onda de la luz

• Rojo ˜618-780 nm
• Naranja ˜581-618 nm
• Amarillo ˜570-581.
• Verde ˜497-570 nm
• Cian ˜476-497 nm
• Azul ˜427-476 nm
• Violeta   ̃380-427 nm