¿QUÉ ES LA LUZ? NATURALEZA DE LA LUZ

0:00 H [Música] [Aplausos] [Música] la luz ha sido considerada a lo largo de la historia unas veces como una onda y

0:45 otras como un corpúsculo 850 años antes de nuestra era Homero recoge las creencias populares en la y la [Música] odisea los ojos de los seres vivos proyectan Rayos de fuego suil y la visión se produce por el encuentro de ese fuego interior con la luz exterior todo lo que irradia luz en el universo está dotado de la facultad de ver así ocurre en particular con el sol estas dos ideas permiten a empédocles enunciar la primera teoría sobre la luz basada en la concepción filosófica Dual de los fenómenos según

1:31 él los ojos y los objetos emiten efluvios de fuego en la fase cósmica del amor Los efluvios van de los objetos a los ojos en la fase cósmica del odio los efluvios van de los ojos a los objetos años más tarde Demócrito y Platón formulan las primeras teorías granulares sobre la luz los efluvios son chorros de partículas que viajan velocidad finita y el ojo las percibe como un flujo [Música] continuo para Demócrito las partículas están vacías presentan diferentes formas y orientaciones y se asocian entre ellas para formar los

2:17 colores para Platón son tetraedros macizos y los colores se producen porque tienen diferentes tamaños y viajan a distintas velocidades medio siglo más tarde Aristóteles formula la primera teoría dinámica para él la sensación visual se produce porque los efluvios modifican las cualidades del medio la luz es la acción del medio transparente cuando ha recibido un impulso por el fuego esta acción se propaga de manera instantánea estas dos concepciones han llegado hasta nuestros días con con sucesivas modificaciones teorías corpusculares de Newton y Einstein y

3:05 teorías ondulatorias de wiens fresnel y Maxwell los tratados de óptica de euclides y de ptolomeo perfilan las leyes de la óptica geométrica que se establecerán definitivamente en el siglo XVII para euclides los ojos emiten rayos luminosos rectilíneos formando conos de apertura discontinua de esta manera produce los conceptos de perspectiva y de agudeza visual para ptolomeo los conos son de apertura continua lo que permite al observador percibir la distancia a la que se encuentra el objeto además estudia la refracción atmosférica y señala los errores de observación en la posición de las

3:51 estrellas es suya la primera referencia al principio según el cual la luz para pasar de un punto a otro invierte siempre el menor tiempo posible fermat 15 siglos más tarde utilizará este principio para interpretar los espejismos desde tolomeo hasta la época de Descartes y Newton los avances en el conocimiento de la naturaleza de la luz se deben principalmente a los grandes pensadores del mundo árabe entre ellos destacan alcen y al farisi el primero ejerce una gran influencia en los científicos de la Edad Media a través de su tratado de óptica en él establece claramente que los rayos van desde el objeto hasta el ojo y hace una descripción minuciosa de

4:38 su fisiología introduce el concepto de visión binocular y trata de explicar los espejismos los alos el arcoiris y el ensanchamiento del Sol en el Horizonte alac estudia los espejos esféricos y parabólicos y las lentes y pone de manifiesto la aberración esférica en cuanto a las leyes fundamentales de la óptica descubre que el ángulo de incidencia y el de refracción no son estrictamente proporcionales nos vamos aproximando a la ley de snel que establece la relación matemática entre ambos tres siglos más tarde al farisi actualiza y comenta con

5:26 detalle la obra de alac El además una teoría sobre el arcoiris y en sus estudios acerca de la refracción hace una conjetura importante sobre la velocidad de la luz la velocidad de la luz es inversamente proporcional a la densidad óptica de los medios que atraviesa alfaris puede ser considerado como el precursor del concepto de índice de refracción la óptica matemática moderna comienza en 1637 cuando cartes publica el discurso del método en él se incluyen los tratados de la dióptrica los meteoros y la geometría son ensayos de mi método ideado para guiar a la razón y Buscar la

6:13 verdad en las Ciencias en su dióptrica aparece por primera vez la famosa ley de la refracción de la luz establecida experimentalmente por snell unos años antes por la importancia que dicha ley ha tenido en el desarrollo de la óptica vamos a reproducirla en el [Música] laboratorio en el experimento utilizamos un láser de helio Neón y una cubeta cilíndrica de plástico transparente llena de agua hasta la mitad se aprecian con Claridad los rayos incidente reflejado y refractado todos estos rayos están en un mismo plano que contiene a la normal a la superficie del agua se denomina plano de incidencia el ángulo de incidencia y el

6:59 de reflexión son siempre iguales sin embargo el ángulo de refracción es diferente del de incidencia la luz se tuerce al entrar en el agua el seno del ángulo de incidencia es igual a n veces el seno del ángulo de refracción donde n es el índice de refracción del agua respecto al aire con ayuda de estas leyes descarte se explica el fenómeno de arcoiris el Láser simula Un rayo de sol que incide sobre una gota de lluvia representada aquí por un vaso de precipitado lleno de agua parte de la luz incidente se refleja perdiéndose en el cielo parte

7:44 atraviesa la gota se refracta dos veces y sale de ella hacia la parte de atrás de la cortina de lluvia una pequeña cantidad de la luz que penetra en la gota se refleja en su interior y vuelve hacia el observador estos son los rayos responsables del arcoiris desplazando la cubeta reproducimos todos los ángulos de incidencia sobre las gotas de [Música] lluvia después de una sola reflexión en el interior el Rayo sufre un cambio en su dirección que puede ser de 180 gr de 160 hasta alcanzar un mínimo de 138 gr a partir de aquí la desviación vuelve a aumentar al concentrarse la intensidad de la luz que sale de la gota en una dirección determinada se produce el

8:30 fenómeno del [Aplausos] Arcoiris el arcoiris es una maravilla de la naturaleza tan notable que yo no habría sabido escoger un ejemplo mejor para la aplicación de mi [Música] método A mediados del siglo XV se produce una serie de descubrimientos que influyen notablemente en las teorías sobre la naturaleza de la luz el físico italiano Franco Marí de grimaldi al observar la luz que atraviesa una pequeña abertura se da cuenta de que la transición hacia la sombra es progresiva y no brutal como tendría que ser si la propagación de la luz fuera rectilínea existe un cuarto modo de propagación de la luz la propagación por

9:17 difracción distinta de los tres modos conocidos hasta ahora propagación directa reflexión y refracción esta manera de tratar la difracción es muy similar a la actual establecida por somf a finales del siglo X La difracción es toda desviación de los rayos luminosos a su trayectoria rectilínea que no pueda ser explicada por una reflexión ni por una refracción con objeto de interpretar el nuevo fenómeno grimaldi se inclina por una teoría dinámica de la luz es el astrónomo y matemático inglés Hook el primero que adopta un punto de vista ondulatorio según el cual la luz consiste en rápidas vibraciones que se propagan a gran velocidad las vibraciones son perpendiculares a la

10:03 dirección de [Música] propagación por aquella época barsol descubre la doble refracción y wiens la polarización de la luz rer utilizando Las observaciones del astrónomo cassini sobre los periodos de los satélites de Júpiter mide por primera vez la velocidad de la luz hacia finales del siglo XV Christian wiens publica su tratado de la luz la describe como un movimiento de la materia que se encuentra entre nosotros y el cuerpo luminoso piensa que es análoga al sonido y que por lo tanto necesita de un medio material para [Música]

10:49 propagarse el principio de la propagación consiste en suponer que todo punto del medio al que llega una perturbación luminosa puede ser considerado como la fuente de una nueva perturbación que se propaga en forma de ondas esféricas estas ondas secundarias se combinan de tal manera que su envolvente determina el frente de onda en todo instante posterior con este principio wigens explica perfectamente las leyes de la reflexión y la refracción de la luz y elimina el error conceptual de la propagación instantánea que aparecía en las anteriores teorías dinámicas si la luz emplea tiempo para su movimiento como sugiere rer se deduce que ese movimiento comunicado a la

11:35 materia es sucesivo Y por consiguiente se extiende como el del sonido por superficies y ondas esféricas de la teoría de wien se deduce la importantísima consecuencia de que la luz viaja más deprisa en el aire que en el agua como ya había indicado al farisi tres siglos antes fermat proporciona un apoyo a esta teoría enunciando su famoso principio del tiempo mínimo la naturaleza actúa siempre por el camino más rápido este principio explica la ley de la refracción siempre que la velocidad de la luz en el agua sea menor que en el aire permite también entender los espejismos el ensanchamiento del Sol en el Horizonte y en general las

12:20 trayectorias curvilíneas de los rayos de luz en la cubeta tenemos agua azucarada con una concentración que aumenta cuando la altura lo mismo le sucede al índice de refracción y Esto hace que el camino más rápido para pasar de un punto a otro no se haya la línea [Música] recta Aunque la teoría ondulatoria goza de credibilidad y tiene eminentes seguidores no explica la polarización de la luz ni la existencia de distintos colores es el físico y matemático inglés ser Isaac Newton quien da un paso de gigante en su interpretación 666 descompone con un prisma la luz blanca encuentra que los colores están caracterizados por índices

13:07 de refracción distintos y al atravesar el prisma se dispersan en direcciones [Música] diferentes este hecho sugiere a Newton la idea de que la luz blanca está compuesta por un cierto número de colores puros a los que denomina su espectro piensa que si los vuelve a reunir debe obtener de nuevo luz blanca con una lente junta los colores sobre una pantalla y comprueba la veracidad de su hipótesis suprimiendo la parte azul del espectro observa la coloración roja complementaria sucede lo contrario cuando se suprime la parte [Música] [Aplausos] [Música] roja esta forma de actuar es la que

13:53 desde entonces utilizan los científicos Lo que les ha hecho distanciarse de los filósofos [Música] en este libro no pretendo explicar mediante hipótesis las propiedades de la luz sino presentarlas y probarlas mediante la razón y los experimentos Newton encuentra tan insuperables las dificultades de la teoría ondulatoria para explicar satisfactoriamente la polarización de la luz o la formación de los colores que se consagra a desarrollar una nueva teoría en ella supone que la luz se propaga desde el cuerpo luminoso hacia el ojo en forma de partículas diminutas es la conocida teoría de la emisión con ella se explican de manera

14:39 simple la reflexión y la refracción de la luz es necesario suponer que las partículas luminosas viajan más deprisa en el agua que en el aire en contra de lo que se dice en la teoría ondulatoria en aquella época esta discrepancia no se podía contrastar con el experimento con la teoría de la dispersión de la luz blanca en colores y las leyes de la reflexión y refracción Newton Explica las características más importantes del Arcoiris su interpretación y sus dibujos sobre este tema llegan a ser tan populares que se venden en Las Plazas como los romances de Ciego en resumen para Newton la luz blanca está compuesta por corpúsculos luminosos distintos para los diferentes

15:24 colores y que son atraídos Con distinta fuerza por el medio debido a la gran autoridad de Newton y al éxito de su mecánica Celeste durante más de 100 años su imagen y su obra dominaron las ideas sobre la naturaleza de la luz [Aplausos] [Música] [Aplausos] [Música]

16:10 [Aplausos] [Música] durante todo el siglo XVII la luz es considerada por la mayoría de los científicos como un conjunto de corpúsculos de diferentes colores sin embargo la controversia onda corpúsculo no desaparece por completo y a principios del siglo XIX vuelven las ondas con yaun aragó y fresnel con ella se explican correctamente todos los fenómenos de interferencias difracción y polarización de la luz las interferencias se producen cuando dos haes procedentes de una misma fuente recorren diferentes caminos y coinciden en un mismo lugar del espacio por ejemplo cuando un rayo láser iluminador

16:56 rendijas muy próximas entre sí los dos haces en que se escinde al atravesarlas interfieren en una pantalla la explicación del fenómeno se debe a ya un quien enuncia su famoso principio de interferencias de la siguiente manera cuando dos partes de la misma luz alcanzan el ojo por dos caminos diferentes de direcciones muy próximas la intensidad es máxima y la diferencia de los caminos recorridos es múltiplo de una cierta longitud y mínima en el estadio intermedio aragó lo expresa de manera más contundente la luz añadida a la luz puede en ciertas circunstancias producir oscuridad el enfrentamiento entre los adeptos de las dos teorías se agudiza cuando en 1818 dos fieles seguidores de la teoría

17:43 corpuscular de Newton La pl y Bio Proponen la difracción como tema para el premio de la academia de París la difracción se pone de manifiesto siempre que la luz atraviesa pequeñas aberturas o rodea obstáculos pequeños por ejemplo un pelo o una rendija estrecha en ambos casos la figura de difracción es muy parecida se aprecian en ella máximos y mínimos de intensidad luminosa Cuanto más estrechos son los objetos más ancha es su figura de difracción solo una pequeña parte del Rayo Láser atraviesa la rendija pero no

18:29 lo hace en línea recta sino que diverge y su intensidad no se distribuye uniformemente sobre la pantalla al convocar el concurso la plas y Bio esperan llegar al triunfo definitivo de la teoría corpuscular sus esperanzas se ven frustradas cuando el premio es otorgado a fresnel cuya explicación del fenómeno está basada en la teoría ondulatoria Lo esencial del trabajo de fresnel consiste en una síntesis de la envolvente de wilhelms y del principio de referencias de yaun el nuevo principio se enuncia de la siguiente manera las vibraciones de una onda luminosa en cualquiera de sus puntos se pueden considerar como la suma de los movimientos elementales que le llegan en el mismo instante por la acción separada de todas las porciones

19:14 de la onda no obstruida considerada en una de sus posiciones anteriores cuando la onda plana no es interrumpida la construcción de wigens da lugar a otra onda plana porque en ella intervienen todas las onditas secundarias pero pero cuando es interrumpida solo las que parten de la rendija contribuyen a la difracción y la envolvente deja de ser una onda plana según poon si se aplica la teoría propuesta por fresnel en el centro de la sombra de un disco opaco debe aparecer una mancha brillante lo cual parece absurdo sin embargo esto es confirmado experimentalmente por aragó de manera espectacular ante el Jurado por lo que este se ve obligado a conceder el premio a fresnel podemos repetir el experimento

19:59 con un pequeño círculo negro y con un rayo láser en la sombra del círculo se ve en efecto un punto brillante la teoría de fresnel Explica el fenómeno de la difracción en sus mínimos detalles se puede determinar mediante la difracción el diámetro de un agujero el de un glóbulo rojo o la distancia entre dos líneas consecutivas de una red de difracción las dimensiones de estos objetos son del orden de la milésima de milímetro en la vida diaria se puede ver la difracción algunas veces cuando la luz del sol pasa entre las hojas de los árboles cuando la luna tiene

20:48 cerco la teoría ondulatoria iniciada por wiens y desarrollada por J arago fresnel es suficiente para explicar la propagación rectilínea de la luz flexión y refracción y las desviaciones a la dirección rectilínea fenómenos de interferencias y difracción pero como en ella se supone que las ondas luminosas son longitudinales no pueden explicar la polarización de la luz por reflexión descubierta por malus al observar el reflejo del sol a través de un [Música] polarizador este problema se resuelve en 1816 cuando arago fres descubren que dos rayos polarizados en direcciones perpendiculares entre sí no

21:33 interfieren esto se puede ver con el interferómetro de michelson si los rayos están polarizados en direcciones perpendiculares no se observan interferencias en la pantalla al tener noticia de este experimento jun encuentra la clave las vibraciones luminosas son transversales recupera así la hipótesis de Hook que había pasado inadvertido inmediatamente fresnel comprende el significado total de esta hipótesis deduce de ella numerosas conclusiones interpretando correctamente la polarización de la luz y todos los fenómenos luminosos conocidos en la época El Triunfo de la teoría ondulatoria es tan grande que casi

22:20 resulta superfluo el experimentum crucis que propone aragó medir la velocidad de la luz en el aire y en el agua y poder decidir claramente entre las teorías ondulatoria y corpuscular si se trata de una onda cuando el extremo a del frente penetra en el agua el extremo B No ha llegado todavía en el mismo intervalo de tiempo el extremo a recorre dentro del agua a una distancia menor que el extremo B en el aire la luz viaja más lentamente dentro del agua si se trata de una partícula su velocidad tiene dos componentes horizontal y vertical al llegar a la superficie del agua sufre una tracción y la componente vertical de su velocidad se agranda

23:06 haciendo que cambie su dirección y que aumente su velocidad el experimento es realizado por fucol fiso y bregu en 1850 y el resultado es concluyente en el aire la Luz va más de prisa que en el agua la teoría ondulatoria tiene razón admitido el carácter ondulatorio de la luz un grave problema se presenta todas las ondas necesitan de un medio material para propagarse las ondas del estanque necesitan el agua las ondas sonoras el aire y la luz cómo es posible que llegue

23:53 desde el sol hasta la tierra si entre ellos solo existe el espacio vacío por el que viajan los otros planetas la respuesta de los físicos es que ese espacio está ocupado por el éter una substancia Misteriosa durante gran parte del siglo XIX muchos de ellos se dedican a estudiarla Guasón Green mulac Newman stockes lord Kelvin kirchof lord Riley todos ellos trabajan en un éter elástico Y aunque resuelven muchos problemas formales de óptica los fundamentos de aquel permanecen en un estado insatisfactorio Porque si es elástico tendrá que ser muy rígido para que la velocidad de la luz sea tan grande pero entonces cómo podrán surcar los planetas

24:41 sin encontrar [Música] resistencia la respuesta parcial a este problema llega desde otra parte de la física el electromagnetismo los trabajos de ersted ampere y faraday son resumidos con éxito por James clerk Maxwell en un sistema de ecuaciones que revolucionan la ciencia la consecuencia más importante es la posibilidad de obtener ondas electromagnéticas propagándose en el vacío con una velocidad que depende de las propiedades eléctricas y magnéticas del mismo determinando la permitividad eléctrica del vacío é sub y su

25:27 permeabilidad magnética mus sub se puede conocer la velocidad de propagación C de las ondas electromagnéticas las medidas de colus y b permiten a Maxwell obtener dicha velocidad y el resultado es de 300000 km por segundo es decir igual a la velocidad de la luz en el vacío esto conduce a Maxwell a una conclusión Inevitable la luz Es una perturbación electromagnética en forma de onas que se a través la genial presunción de Maxwell sobre la existencia de ondas electromagnéticas es verificada experimentalmente por herz en el año 1888 generando y detectando ondas

26:12 electromagnéticas de longitud de onda larga tras los inventos de Marconi la transmisión por dichas ondas ha invadido nuestra vida y es el motor del actual desarrollo tecnológico a pesar de ello la teoría electrom de Maxwell necesita del gran esfuerzo de sus seguidores para ganar la aceptación general porque los físicos se resisten abandonar los modelos mecánicos hoy día sin embargo creen firmemente en la existencia del campo all o no medio material y han abandonado la hipótesis sobre el [Música] éter si en una región del espacio existe un campo electromagnético este se propaga a otras regiones en en forma de

27:00 onda si pudiéramos hacer una fotografía instantánea de la onda veríamos que la distancia entre dos Valles o dos crestas es constante a dicha distancia se le denomina longitud de onda lambda si parados en un punto pudiéramos seguir las variaciones del campo electromagnético en él observaríamos que el número de pulsaciones por segundo es también constante a este número se le denomina frecuencia nu de la onda entre estas dos magnitudes características de toda onda existe una importante relación el producto de la longitud de onda por la frecuencia es igual a la velocidad de propagación de la luz en el medio correspondiente en la teoría electromagnética los distintos colores

27:47 son atribuidos a las distintas frecuencias la dispersión que sufre la luz en los diferentes medios se interpreta a través de sus propiedades eléctricas y magnéticas las longitudes de onda de los distintos colores varían al pasar de un medio a otro pero las frecuencias permanecen constantes por lo que los colores no cambian gracias al desarrollo de la interferometría han podido medirse con gran precisión las longitudes de onda de los distintos colores en este interferómetro de michaelson un de luz láser incide sobre una lámina separadora espejo semitransparente Allí se divide dos haces iguales que después de recorrer Caminos Diferentes interfieren sobre la

28:33 pantalla formando anillos concéntricos de luz y oscuridad si intercept uno de los haes hasta la pantalla solo llega el otro y no se observan interferencias lo mismo sucede si intercept el otro az las interferencias solo se producen cuando a la pantalla llegan los dos haes si hacemos que avance el espejo donde se refleja uno de los aces el camino que recorre la luz se acorta y el sistema de anillos cambia cada vez que la distancia varía en una longitud de onda surge un anillo en la parte central contando el número de anillos que aparecen se puede determinar la longitud de onda lambda para el espectro visible todas

29:20 ellas están comprendidas entre 078 milésimas de milímetro micras para el extremo rojo del espectro y 038 para el extremo azul como se conoce el valor de la velocidad de la luz en el vacío que es el mismo para todas las ondas electromagnéticas se pueden determinar las frecuencias correspondientes a las ondas del espectro luminoso estas resultan ser muy elevadas alrededor de 1000 billones de pulsaciones por segundo es imposible medirlas de manera directa incluso utilizando la tecnología actual según la teoría electromagnética el espectro luminoso consta de infinidad de colores todos ellos comprendidos entre el extremo rojo y el extremo azul en el vacío todos los colores se

30:06 desplazan a la misma velocidad en los medios materiales refringentes cada color se desplaza a una velocidad distinta además las ondas electromagnéticas de Maxwell son ondas transversales la vibración se realiza en una dirección perpendicular a la de propagación tal y como ya las había [Música] en resumen con las ecuaciones de Maxwell se interpretan perfectamente todos los fenómenos concernientes a la propagación de la luz reflexión y refracción reflexión total y ángulo límite ecuaciones de fresnel interferencias difracción y polarización el triunfo de las ondas electromagnéticas es arrollador

31:02 Aunque la teoría electromagnética de la luz explica todos los fenómenos luminosos que tienen lugar entre la fuente y el detector no logra poner en claro los procesos de emisión y absorción de la luz por la materia que son el fundamento de cómo se produce la luz y de cómo es detectada por el ojo [Música] [Aplausos] [Música] [Aplausos] [Música] el primer paso lo da FR hofer en 1814 al observar cuidadosamente el espectro solar se percata de que en él existen unas cuantas líneas oscuras la interpretación de las mismas es proporcionada por bunsen y kirchof 50

31:50 años después la luz del espectro continuo emitida por el núcleo del sol al atravesar los gases más fríos de su atmf pierde por absorción justo aquellas longitudes de onda en que dichos gases emiten Este descubrimiento constituye el principio del Análisis espectral basado en el hecho de que cada elemento químico gaseoso posee un espectro de líneas característico con este espectroscopio podemos observar Mirando a través de la red de difracción el espectro continuo de una vela o el de una bombilla que también es continuo como el de la vela y el del sol o el de esta lámpara fluorescente que ya no es continuo sino

32:35 discreto como el de un tubo de descarga de hidrógeno en el que se ven nítidamente las líneas de emisión de la serie de balmer corresponden a colores muy puros a finales del siglo XIX y principios del 20x se ve de manera clara que la física clásica resulta inadecuada para la descripción de los procesos atómicos los trabajos de plan bor y Einstein abren un nuevo campo la física cuántica que heisenberg bor de brogle sodinger y dirak desarrollan por medio de esta teoría se ha obtenido un conocimiento muy profundo de la estructura de átomos y moléculas y

33:20 ha influido fuertemente en el concepto actual sobre la naturaleza de la luz la historia comienza cuando en el año 1900 el físico alemán Max plan introduce una hipótesis Revolucionaria para interpretar la curva de emisión luminosa del cuerpo negro El Sol y las estrellas los filamentos incandescentes de las bombillas el hierro candente etcétera tienen una curva de misión muy parecida a la del modelo ideal del cuerpo negro cada color emite una cantidad de energía luminosa distinta la curva tiene un máximo que depende de la temperatura del cuerpo emisor por ejemplo el filamento de una bombilla encendida se encuentra a 3000

34:07 gr Kelvin y su máximo de emisión aparece en la zona infrarroja el sol emite a 6000 gr Kelvin y su máximo corresponde al amarillo hay estrellas rojas las más viejas que emiten a 4500 gr y azules las más jóvenes a 10,000 esta importantísima curva de emisión plan hace la hipótesis de que la energía luminosa emitida en cada color cada frecuencia es un múltiplo entero de lo que él denomina cuanto de luz la energía de un cuanto es el producto de la constante H de plan por la frecuencia nu del color los físicos no aceptan totalmente la hipótesis de plan más que después de

34:53 los trabajos de Einstein y bor basándose en las ideas de Blank Einstein restablece la teoría corpuscular de la luz bajo una nueva forma para él los cuantos energéticos son verdaderos corpúsculos de luz a los que bautiza con el nombre de fotones con ellos interpreta de manera magistral el efecto fotoeléctrico descubierto por he a finales del siglo XIX cuando la Luz llega a una superficie metálica arranca electrones de ella produciendo corriente eléctrica Pero esto no sucede siempre existe una frecuencia umbral por debajo de la cual el efecto fotoeléctrico no se produce Aunque la intensidad luminosa del foco aumente mucho por encima de dicha frecuencia cada fotón arranca un

35:45 electrón parte de la energía HN se emplea en arrancarlo trabajo de extracción fi y parte en comunicarle una determinada velocidad energía cinética e sub C esta energía cinética es directamente proporcional a la frecuencia nu del fotón Y aunque hagamos aumentar la intensidad de la radiación luminosa no aumenta la velocidad de los electrones que arranca como cabría esperar en la teoría ondulatoria sino que lo que aumenta es el número de estos como se deduce de la teoría corpuscular de [Música] Einstein Estas ideas sobre la naturaleza corpuscular de la luz que resucita Einstein en 05 enlazando con Newton Demócrito y Platón le permiten En

36:33 1916 sentar las bases de lo que hoy se conoce como emisión láser cuando un fotón llega a un átomo y su energía HN coincide con la diferencia e sub2 men e sub1 entre dos de sus niveles es absorbido totalmente y el átomo pasa a un estado excitado Así es como el ojo detecta la luz que le llega si el átomo se encuentra en un estado excitado de manera espontánea desciende al nivel inferior emitiendo un fotón es así como se produce la luz Einstein con objeto de interpretar la curva del cuerpo negro de plank introduce la emisión estimulada cuando un fotón Choca con un átomo excitado

37:18 este último puede desex citarse emitiendo otro fotón idéntico este proceso de amplificación de la Luz llega a un fotón y salen dos no puede ser interpretado en la teoría clásica y constituye el mayor hallazgo de los últimos tiempos en lo que se refiere a su naturaleza el número de observaciones que confirman este carácter corpuscular de la luz ha ido creciendo de año en año extendiéndose a otros tipos de radiaciones electromagnéticas tales como los rayos x Gamma esto ha dado lugar a que se reconozca la validez tanto de la teoría ondulatoria como de la corpuscular el desarrollo de la teoría cuántica ha conducido al esclarecimiento parcial de esta situación de manera que hoy podemos

38:05 decir que la luz se produce en los átomos en forma de fotones corpúsculos se propaga en forma de ondas y es detectada por el ojo u otros detectores en forma de corpúsculos el doble carácter ondulatorio y corpuscular no es exclusivo de la luz partículas atómicas tales como electrones y neutrones producen efectos de difracción igual que las ondas en 1924 Luis de brogle atribuye a cada partícula de masa m que se mueve con una velocidad V una onda asociada cuya longitud de onda lambda es igual a la constante de plan dividida por el producto de su masa por su velocidad esto ha permitido desarrollar técnicas

38:51 DIF fraccionales tales como la microscopía electrónica que han influido enormemente en el desarrollo de la ciencia esta paradoja sobre la dualidad onda corpúsculo que se presenta en la luz y en el mundo atómico y nuclear proviene según señala heisenberg hacia 1930 de que en los experimentos que realizamos siempre interviene un número muy elevado de partículas atómicas las conclusiones que podemos sacar desde el punto de vista individual pueden ser contradictorias unas veces parecen comportarse como si fueran partículas y otras como si fueran ondas debemos tomar las dos teorías como meras representaciones de la realidad más o menos convenientes en función del

39:37 experimento que se quiera explicar la luz y la materia son entidades físicas simples su aparente dualidad es fruto de lo insuficiente de nuestro lenguaje [Música] [Aplausos]