Tema: Óptica Conceptos

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Esta es la primera prueba clara de que luz más luz puede dar lugar a oscuridad. En la interferencia tiene lugar una redistribución espacial de la intensidad luminosa sin que se viole la conservación de la energía. Este fenómeno se conoce como interferencia y con este experimento se corroboraron las ideas de Huygens respecto al carácter ondulatorio de la luz. Thomas Young esperaba este resultado pues creía firmemente en la teoría ondulatoria de la luz.

- Auguste Fresnel

Fresnel consigue explicar apoyándose en la teoría ondulatoria tanto como en la de Huygens como en la de Young, la difracción de la luz y su propagación rectilínea. Fresnel propone a la vista de estos descubrimientos que la luz está constituida por ondas transversales.

Fresnel redescubrió el fenómeno de las interferencias con una variante del experimento de la doble rendija de Young usando el “biprisma de Fresnel” y los “Espejos de Fresnel”. Fresnel también estudió la polarización de la luz concluyendo que las ondas luminosas eran ondas transversales, y desarrolló la teoría de la óptica de cristales. Al igual que Young adoptó el concepto de éter luminífero como medio en el que se propagan las ondas luminosas. Como la luz es una onda transversal sólo se podía propagar en los sólidos y concluyó que el éter tenía las propiedades de un sólido elástico de elevada rigidez. Esta idea se contraponía a la de su enorme sutileza, que permitía a todos los cuerpos moverse a través del éter sin dificultad. Así el éter luminífero empezaba a presentar propiedades físicas contradictorias.

- James Clerk Maxwell

Maxwell en 1865 propuso que la luz era una onda electromagnética que se propaga en el vacío. Con esta definición se podía resolver el problema del éter, con la aparición de estas nuevas ondas.

Maxwell se basó en los estudios de Faraday sobre el electromagnetismo, y así concluyó que las ondas luminosas son de naturaleza electromagnética. Una onda electromagnética se produce por la variación en algún lugar del espacio de las propiedades eléctricas y magnéticas de la materia. No necesita ningún medio para propagarse por lo tanto son ondas transversales.

- Heinrich Hertz

Heinrich Hertz fue quien descubrió y describió el 1887 el efecto fotoeléctrico, al observar que el arco que salta entre dos electrodos conectados a alta tensión alcanza distancias mayores cuando se ilumina con luz ultravioleta que cuando se deja en la oscuridad.

El efecto fotoeléctrico es la emisión de electrones de un metal cuando se hace incidir sobre él una radiación electromagnética (luz visible o ultravioleta).

Hertz realizo sus observaciones en sus experimentos sobre la producción y recepción de ondas electromagnéticas. Su receptor consistía en una bobina en la que se podía producir una chispa como producto de la recepción de ondas electromagnéticas. Para observar mejor la chispa Hertz encerró su receptor en una caja negra.

Sin embargo la longitud máxima de la chispa se reducía en este caso comparada con las observaciones de chispas anteriores. En efecto la absorción de luz ultravioleta facilitaba el salto de los electrones y la intensidad de la chispa eléctrica producida en el receptor.

Hertz confirmó experimentalmente la existencia de estas ondas en la luz.

El estudio de otros fenómenos como la radiación del cuerpo negro, el efecto fotoeléctrico y los espectros atómicos puso de manifiesto la impotencia de la teoría ondulatoria para explicarlos.

- Max Planck

En el año 1900, Planck planteó que la luz, además de presentar un comportamiento ondulatorio, presentaba también un comportamiento corpuscular. La hipótesis de Planck establece que la luz está formada por corpúsculos de energía llamados fotones, cuya energía es directamente proporcional a la frecuencia de la radiación.

Max Planck presentó la teoría cuántica en el año 1900, revolucionando la física moderna. Él demostró que la luz y la radiación no emiten continuamente en una cantidad constante de toda la materia. Planck sugirió que luz y radiación eran emitidas y absorbidas en distintas cantidades por diversas partículas subatómicas en toda la materia. Estos hallazgos se basaron en la observación cuidadosa de la radiación del cuerpo negro. Las frecuencias de la radiación de la materia mostraron que dependían de los átomos de energía conocidos como fotones. Planck había descubierto una fórmula matemática, apoyando la idea de que la energía es siempre emitida o absorbida en unidades discretas denominadas cuantos. Por lo tanto, la luz es producida y absorbida en diferentes cuantos dependiendo de la estructura atómica de la materia.

- Marie Curie

Marie Curie decidió investigar la naturaleza de las radiaciones que producían las sales de uranio. Ella quería saber de donde provenía esa radiación anormal y propuso que solo podía deberse a que los minerales estudiados debían contener, aunque en pequeña cantidad, una sustancia radiactiva muchísimo más poderosa que el uranio y el torio. En sus experimentos, Marie había examinado todos los elementos químicos conocidos. Así que los minerales examinados debían contener una sustancia radioactiva que sería un elemento químico hasta entonces desconocido. Pierre Curie, su esposo decidió ayudarla en la búsqueda de ese elemento desconocido.

Marie y Pierre comenzaron separando y midiendo pacientemente la radioactividad de todos los elementos que contiene la pecblenda (mineral de uranio), pero a medida que fueron limitando el campo de su investigación sus hallazgos indicaron la existencia de dos elementos nuevos en vez de uno. El mes de julio de 1898 los esposos Curie pudieron anunciar el descubrimiento de una de estas sustancias. Marie le dio el nombre de polonio en recuerdo de su amada Polonia.

Marie y Pierre contaban con un instrumento llamado electroscopio equipado con un piezoeléctrico, el cual permitía medir las débiles corrientes eléctricas que generaba la ionización del aire producida por los rayos del uranio, a los que Marie bautizó como radiactividad. Marie comenzó a medir la radiactividad de todos los minerales a los que tuvo acceso.

- Arthur Compton

Sus estudios de los rayos X le llevaron a descubrir en 1922

el denominado efecto