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Rayos de luz Ondas o partículas

marzo 26, 2020
profesor-de-fisica - fisica jules
Cuando pensamos en los rayos de luz, nos viene a la mente una pregunta si la luz es una onda o una partícula. Esta discusión es muy interesante y tiene una larga historia. Newton, el gran físico, trató de comprender el viaje de los rayos de luz en línea recta, suponiendo que un cuerpo luminoso emite partículas muy pequeñas e ingrávidas llamadas corpúsculos que viajan a través del espacio vacío en línea recta en todas las direcciones con la velocidad de la luz y transportan energía cinética con ellos. Así, la energía es transportada por la corriente de partículas que viajan con una velocidad finita, este es el principio básico detrás de lo que llamamos la teoría corpuscular propuesta por Sir Issac Newton. Esta teoría corpuscular de la luz puede explicar bastante el fenómeno de la reflexión, la refracción y la propagación rectilínea de la luz, pero no pudo explicar el fenómeno de interferencia, difracción y polarización de la luz. El físico holandés Christian Huygens sugirió una nueva teoría de propagación de la luz en 1678 en la que sugirió que la luz puede ser un fenómeno ondulatorio producido por las vibraciones mecánicas de un medio homogéneo hipotético omnipresente llamado éter al igual que los líquidos y sólidos. Se suponía que este medio tenía menos masa con una elasticidad extremadamente alta y una densidad muy baja. En esta teoría, hay una transferencia de energía por el movimiento ondulatorio sin desplazamiento real de la materia.

Al principio, la teoría de la luz de la onda no fue aceptada principalmente debido a la autoridad de Newton y también porque la luz podía viajar a través del vacío y las ondas requieren un medio para propagarse de un lugar a otro. La teoría ondulatoria de la luz comienza a ganar aceptación cuando el experimento de doble rendija de Thomas Young en 1801 estableció firmemente que la luz es en realidad un fenómeno ondulatorio. Después de este experimento de interferencia de doble rendija, los científicos llevaron a cabo muchos experimentos relacionados con la interferencia y la difracción de la luz, que solo podrían explicarse suponiendo un modelo de luz de onda. Más tarde, en el siglo XIX, Maxwell presentó su teoría electromagnética y predijo la existencia de ondas electromagnéticas y calculó la velocidad de las ondas EM en el espacio libre y descubrió que este valor estaba muy cerca del valor medido de la velocidad de la luz en el vacío. Luego sugirió que la luz debe ser una onda EM asociada con el cambio de los campos eléctricos y magnéticos, lo que resulta en la propagación de la luz o las ondas EM incluso en el vacío. De esta manera, se requiere un medio material más para la propagación de ondas de luz que viajan de un lugar a otro. Este hecho estableció que la luz es un fenómeno ondulatorio. Pero este no es el final de la historia. Hertz observó por primera vez el fenómeno del efecto fotoeléctrico en 1800 según el cual, cuando la luz cae sobre la superficie del metal, los electrones se emiten desde la superficie del metal y la energía cinética de los electrones no depende de la intensidad de la luz. utilizado Este fenómeno fue explicado posteriormente por otro gran físico Albert Einstein en 1905 al asumir que la luz como fotones es la cantidad de luz. Su teoría nuevamente dio lugar a la vieja discusión sobre si la luz es una onda o una partícula. Más adelante, las partículas bien establecidas, como los electrones, también muestran un fenómeno de difracción en condiciones adecuadas y tales efectos pueden estudiarse bajo la dualidad de partículas de onda más allá del alcance de este artículo.
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