"Reflex¡ón D¡fus@"

La reflexión difusa se produce cuando los rayos de luz se reflejan con un ángulo distinto al de incidencia. Este fenómeno se produce debido a que, a nivel microscópico, las superficies no son perfectamente lisas, sino que presentan multitud de irregularidades, denominadas microfacetas, que impiden que se produzca la reflexión especular. Las microfacetas adoptan todo tipo de formas, conformando huecos, aristas, llanos, depresiones,... y desencadenando una secuencia de reflexiones que hacen que la luz se esparza por toda la superficie.
Resolver de forma exacta el problema de encontrar la intensidad de la luz resultante de todas esas reflexiones es imposible, ya que habría que describir los objetos con un nivel de detalle microscópico, por lo que los sistemas de Ray Tracing suelen considerar un modelo muy simplificado en el que la luz reflejada difusamente se esparce de manera uniforme por toda la superficie.
El estudio geométrico de la reflexión difusa se limita a considerar el valor del ángulo de incidencia. A mayor ángulo, menor reflexión. Es decir, cuanto mayor sea la diferencia que exista entre la dirección del rayo y la dirección de la normal, menor reflexión. Este modelo lo que viene a decir es que un rayo tiene más probabilidad de reflejarse especularmente si incide en la dirección de la normal, porque saldrá reflejado limpiamente en dicha dirección. Y que por el contrario, si lo hace en una dirección muy distinta de la normal, tiene mayor probabilidad de reflejarse difusamente, debido a múltiples rebotes sobre las microfacetas.
A diferencia con la reflexión especular, en este caso no ha lugar ningún cálculo de vectores. Lo único que debe considerarse es el ángulo que forman la normal y el rayo incidente. O equivalentemente, el coseno del ángulo que forman, que puede obtenerse del producto escalar entre ambos vectores. La intensidad de la luz reflejada difusamente por la superficie será directamente proporcional a dicho coseno. A menor ángulo, mayor coseno, mayor reflexión. A mayor ángulo, menor coseno, menor reflexión.

"Reflex¡ón Especul@r"

El fenómeno de reflexión se produce cuando un rayo de luz rebota contra la superficie de un objeto. Y la reflexión especular no es más que un caso particular de este fenómeno, que se produce cuando el ángulo de salida del rayo es igual al ángulo de llegada, tomando como referencia la normal a la superficie en el punto de incidencia. Es decir, cuando el rayo sale rebotado con el mismo ángulo con el que incide sobre la superficie. Lo particular de este tipo de reflexión es que al conservarse los ángulos también se conserva la disposición original de los rayos, y esto hace que se impresionen imágenes nítidas de los objetos que se encuentran alrededor de la superficie sobre la que incide la luz, tal y como ocurre en los espejos o en los metales muy pulidos.
Sea I el vector unitario que representa la dirección con la que incide el rayo de luz sobre la superficie, N la normal al punto de incidencia, y R la dirección en la que sale rebotado el rayo.

¿Porqué L@ Luz Puede Reflej@rse?

La luz se rfleja cuando los rayos de la luz se encuentran con un cuerpo es decir rebotan en el

por ejemplo:

La luna se puede ver gracias a la luz que refleja; es decir la luz que le llega del sol.

"¡lum¡n@c¡ón"

Es la cantidad de luz que es producida por un cuerpo luminoso.
De manchas:

distribuye por las superficies y perfiles del decorado, que se encuentra escasamente iluminado por una débil luz difusa, todo un conjunto de manchas luminosas.
De zonas:

crea una serie escalonada de zonas de luz de mayor a menor luminosidad. De esta forma, se centra la atención, se ayuda a expresar la distancia y crea un ambiente.
De masas:

imita el efecto natural de la luz.

"Flujo Lum¡noso"

El flujo luminoso es la medida de la potencia luminosa percibida. Difiere del flujo radiante, la medida de la potencia total emitida, en que está ajustada para reflejar la sensibilidad del ojo humano a diferentes longitudes de onda.
Su unidad de medida en el Sistema Internacional de Unidades es el lumen (lm) y se define a partir de la unidad básica del SI, la candela (cd), como:

El flujo luminoso se obtiene ponderando la potencia para cada longitud de onda con la función de sensibilidad luminosa, que representa la sensibilidad del ojo en función de la longitud de onda. El flujo luminoso es, por tanto, la suma ponderada de la potencia en todas las longitudes de onda del espectro visible. La radiación fuera del espectro visible no contribuye al flujo luminoso. Así, para cualquier punto de luz, si representa el flujo luminoso , simboliza la potencia radiante espectral del punto de luz en cuestión y la función de sensibilidad luminosa, entonces:
Bajo condiciones fotópicas una luz monocromática de 555 nm (color verde) con un flujo radiante de 1W, genera un flujo luminoso de 683,002 lm, que corresponde con la máxima respuesta del ojo humano. Por otro lado, el mismo flujo de radiación situado en otra longitud de onda diferente de la del pico, generaría un flujo luminoso más pequeño, de acuerdo con la curva .

"Prop@g@c¡pn De L@ Luz En P@rt¡cul@s"

Cuando, en 1887, Hertz confirmó experimentalmente la teoría de Maxwell, también observó un nuevo fenómeno, el efecto fotoeléctrico, que sólo puede explicarse con un modelo de partículas para la luz:
El fotón: partícula de luz
Einstein ha contribuido enormemente a nuestro conocimiento sobre la luz. No sólo demostró que la velocidad de la luz en el vacío (aproximadamente 300.000 km/s) no puede ser superada, sino que introdujo la idea del cuanto de luz.
En esencia la idea de Einstein consiste en considerar que la luz está formada por partículas ya que los cuantos son pequeños "paquetes" indivisibles de energía, a los que llamó fotones. Recuerda que Newton planteó la idea de la luz compuesta de partículas, a las que llamó corpúsculos. Los fotones pueden tener diferente energía dependiendo de su frecuencia, así una radiación de frecuencia elevada está compuesta de fotones de alta energía. La relación entre la frecuencia y la energía es:
E = hf
donde E = energía ,h = constante de Planck y f = frecuencia.
Esta idea de Einstein explica por qué algunas radiaciones como la ultravioleta, los rayos X y los rayos gamma son perjudiciales para los seres vivos. Recuerda que todas estas radiaciones se encuentran en la zona de mayor frecuencia del espectro electromagnético, y por tanto tienen asociada una energía muy alta que puede producir alteraciones en nuestras células e incluso en nuestro ADN.
El efecto fotoeléctrico
Es un curioso fenómeno que consiste en que los electrones de la superficie de algunos metales se desprenden cuando se hace incidir la luz sobre ellos. Se descubrió que éstos electrones tenían una energía que nunca superaba una cantidad máxima.
Si se usaba un luz más intensa se producían más electrones pero no se aumentaba su energía. Este hecho era inexplicable con la teoría de ondas ya que, según ella, si se utilizaba una luz de mayor frecuencia debería aumentar también la energía de los electrones desprendidos.
La idea de la luz compuesta por fotones también la utilizó Einstein para explicar el efecto fotoeléctrico y recibió por ello el Premio Nobel en 1921.
Así, planteó que los electrones sólo absorbían un cuanto de energía, es decir un fotón, de manera que si se aumenta la frecuencia de la luz incidente se consigue que se desprenda mayor número de electrones por unidad de tiempo, pero su energía no aumentará porque todos ellos han absorbido la misma cantidad: un fotón.

Prop@g@c¡ón De L@ Luz En Ond@s

Las ondas son uno de los fenómenos físicos más fundamentales: las ondas sobre la superficie del agua y los terremotos, las ondulaciones en resortes, las ondas de luz, las ondas de radio, las ondas sonoras, etc.
La propagacion de una onda puede interpretarse haciendo uso del modelo de la cadena lineal.Esta cadena está compuesta de una serie de particulas de igual masa separadas de resortes tambien iguales.Este modelo permite explicar el comportamiento de los cuerpos elasticos y por lo tanto la propagacion de las ondas mecanicas.
En el caso de las ondas sonoras y de la luz, se acostumbra analizar a una onda como la suma de ondas sinusoidales simples. Este es el principio de superposición lineal. En contraste, cuando uno observa cuidadosamente las ondas en la superficie del agua, uno ve que para su descripción dicho principio no se puede aplicar en general, excepto cuando ocurren pequeñas amplitudes. El estudio de las ondas de amplitud pequeña en el agua fue uno de los tópicos principales de la física del siglo XIX. Durante mediados del siglo XX, el estudio de muchos fenómenos no lineales cobraron especial importancia; por ejemplo, los haces de láseres en la óptica no lineal y las ondas en gases de plasmas exhiben fenómenos no lineales.
La importancia de tales fenómenos ha llevado a estudios más cuidadosos, lo que ha revelado que la propagación de ondas no lineales sean considera como entidades fundamentales en los ondulatorios. A las ondas estables en un medio de respuesta no lineal y dispersivo se les conoce como solitones.
La historia de los solitones está íntimamente relacionada con la historia de la conducción del calor en medios materiales, además del estudio de la propagación de ondas en la superficie del agua. En 1914, Debye se hacía la siguiente pregunta: ¿por qué los sólidos tienen conductividad térmica finita? Él mismo afirmaba que si el sólido se modelaba como una cadena unidimensional de osciladores no lineales, entonces los modos normales interactuarían debido a la no linealidad. El resultado neto da un coeficiente de transporte finito en la ecuación de difusión, en tanto que la superposición de las fuerzas lineales interatómicas resulta en una conductividad térmica infinita.
El problema anterior motivó que a principios de 1950 Enrico Fermi, John Pasta y Stanislam Ulam (FPU), llevaran al cabo experimentos numéricos en cadenas de osciladores con potenciales de interacción no armónicos. Pensaron que si la energía se colocaba en el modo de oscilación más bajo (modo de longitud de onda más largo), eventualmente tomaría lugar la equipartición de la energía. El tiempo de relajación para que esto ocurriera proporcionaría una medida del coeficiente de difusión. Para la sorpresa de Fermi y sus colegas la energía del sistema no se "termalizó". Sólo una fracción de la energía se repartió entre los demás modos y en, un tiempo posterior, largo pero finito, casi la misma cantidad de energía de volvía a concentrar en el modo más bajo. Este se conoce en mecánica como un fenómeno de recurrencia, similar al que se observa en el movimiento de dos péndulos acoplados, en los que la energía de oscilación permanece en un modo cierto tiempo y después pasa a otro. Resulta que el tiempo de recurrencia para un número suficientemente grande de osciladores acoplados excede cualquier tiempo de observación física relevante y resulta en una conductividad térmica finita.
La explicación de este descubrimiento permaneció en un misterio hasta que Norman Zabusky y Martin Kruskal comenzaron a estudiar nuevamente este sistema a principios de 1960. El hecho de que sólo se "activaran" los modos de orden más bajo (longitud de onda larga), les condujo a proponer una aproximación continua del sistema y estudiar la ecuación diferencial parcial llamada KdV.
Esta ecuación había sido obtenida en 1885 por D.J. Korteweg y Gustav de Vries en la descripción de la propagación de ondas de longitud de onda larga, en aguas poco profundas. A partir de un estudio detallado de la ecuación, Zabusky y Kruskal hallaron que ésta admite soluciones estables en el sentido de que las ondas pueden interactuar y preservar sus perfiles y velocidades iniciales después de la colisión
Si el tamaño del foco es grande comparado con el del objeto (recuerda que esto sólo depende de las posiciones relativas, de lo alejados que estén uno del otro) se produce sombra y penumbra.

"Penumbr@"

Si el tamaño del foco es grande comparado con el del objeto (recuerda que esto sólo depende de las posiciones relativas, de lo alejados que estén uno del otro) se produce sombra y penumbra.
Si el foco de luz está muy alejado, desde el obstáculo el foco se ve como si fuera un punto de luz. Los rayos surgen radialmente de cada punto del foco

"Somb@"

Si interponemos un cuerpo opaco en el camino de la luz y a continuación una pantalla, sobre ella recogeremos su sombra.
Si el tamaño del foco es pequeño comparado con el del objeto (y esto sólo depende de las posiciones relativas, de lo alejados que estén el uno del otro) se produce sólo sombra.

H¡stor¡@ De L@ N@tur@lez@ De L@ Luz

A fines del siglo XVII se expusieron dos teorías para explicar la naturaleza de la luz la teoría o modelo corpuscular hecha por el Sir Isaac Newton (1642 - 1727) quien formula la primera hipotesis científica sobre la naturaleza de la luz y la Ondulatoria propuesta por Christian Huygens (1629-1695) quien era 13 años mayor que Newton.Modelo corpuscular: Conocida como teoría corpuscular o de la emisión, es el primer modelo exitoso en explicar el comportamiento de la luz. En gran parte se debe a la autoridad de Newton, ya que en esa misma época el modelo ondulatorio trataba de explicar el mismo fenómeno.A finales del siglo XVI, con el uso de lentes e instrumentos ópticos, empezaron a observar, analizar y experimentar los fenómenos luminosos, siendo el holandés Willebrord Snell, en 1620, quién descubrió de manera experimental la ley de la refracción, aunque no fue conocida hasta que, en 1638, René Descartes (1596-1650) publicó su tratado "Óptica". Descartes fue el primer gran defensor de la teoría corpuscular, diciendo que la luz se comportaba como un proyectil que se propulsaba a velocidad infinita. Sin especificar absolutamente nada sobre su naturaleza y rechazando que cierta materia fuera de los objetos al ojo, explicó claramente el fenómeno de reflexión, pero tuvo alguna dificultad con la refracción.En 1672 Newton envió una breve exposición de su teoría de los colores a la "Royal Society" de Londres. Su publicación provocó tantas críticas que confirmaron su recelo a las publicaciones, por lo que se retiró a la soledad de su estudio en Cambridge. En 1704, sin embargo, publicó su obra Óptica, en la que explicaba detalladamente su teoría. En esta obra explicaba que las fuentes luminosas emiten corpúsculos muy livianos que se desplazan a gran velocidad y en línea recta. Según su teoría la variación de intensidad de la fuente luminosa era proporcional a la cantidad de corpúsculos que emitía en determinado tiempo. La reflexión de la luz consistía en la incidencia de dichos corpúsculos en forma oblicua sobre una superficie espejada, de manera que al llegar a ella variaba de dirección pero siempre en el mismo medio. La igualdad del ángulo de incidencia con el de reflexión se debía a que tanto antes como después de la reflexión los corpúsculos conservaban la misma velocidad (debido a que permanecían en el mismo medio). La refracción la resolvió expresando que los corpúsculos que inciden oblicuamente en una superficie de separación de dos medios de distinta densidad son atraídos por la masa del medio más denso y, por lo tanto, aumenta la componente de la velocidad que es la velocidad que es perpendicular a la superficie de separación, razón por la cual los corpúsculos luminosos se acercan a la normal.Según lo expresado por Newton en su obra, la velocidad de la luz aumentaría en los medios de mayor densidad, lo cual contradice los resultados de los experimentos realizados años después. Esta explicación, contradictoria con los resultados experimentales sobre la velocidad de la luz en medios más densos que el vacío, obligó al abandono de la teoría corpuscular para adoptar el modelo ondulatorio.Modelo ondulatorio: Desde otro punto de vista, Christian Huygens (astrónomo, matemático y físico holandés) en el año 1678, describe y explica lo que hoy se considera las leyes de reflexión y refracción. Define a la luz como un movimiento ondulatorio semejante a la propagación del sonido, de tipo mecánico, que necesita un medio material para propagarse. Supuso tres hipótesis:Todos los puntos de un frente de ondas son centros emisores de ondas secundarias. De todo centro emisor se propagan ondas en todas direcciones del espacio con velocidad distinta en cada medio. Como la luz se propaga en el vacío y necesita un material perfecto sin rozamiento, supuso que todo el espacio estaba ocupado por éter. Las ondas mecánica requieren de algún medio material que las transporte, para las ondas lumínicas se suponía la existencia de una materia insustancial e invisible a la cual se le llamó éter, la que debía estar esparcida por todo el espacio. Justamente la existencia del éter fue el principal problema de la teoría ondulatoria. En aquella época, la teoría de Huygens no fue muy considerada, fundamentalmente, y tal como se ha mencionado, dado al prestigio que alcanzó Newton. Pasó más de un siglo para que fuera tomada en cuenta gracias a los experimentos del médico inglés Thomas Young sobre los fenómenos de interferencias luminosas, y los del físico francés Auguste J. Fresnel sobre la difracción, que fueron decisivos para que se colocara en la tabla de estudios de los físicos sobre la luz, la propuesta realizada por Huygens en el siglo XVII. Thomas Young demostró experimentalmente un hecho paradójico que no se podía explicar desde la teoría corpuscular: la suma de dos fuentes luminosas pueden producir menos luminosidad que por separado. Su experiencia consistía en practicar dos minúsculas ranuras muy próximas entre sí sobre una tela negra en la que se hace incidir luz de un pequeño y distante foco apareciendo sobre la pantalla (colocada a determinada distancia de la tela) en forma de líneas alternativamente brillantes y oscuros. ¿Cómo explicar el efecto de ambas ranuras, que por separado darían un campo iluminado, combinadas producen sombra en ciertas zonas? Young logró explicar la alternancia de las franjas asociando las ondas de luz al comportamiento de las ondas acuáticas. Si las ondas suman sus crestas hallándose en concordancia de fase, la vibración resultante será intensa y se verá una zona clara. Por el contrario, si la cresta de una onda coincide con el valle de la otra, la vibración resultante será nula, viéndose una zona oscura. Deducción simple imputada a una interferencia y se desarrolla la idea de la luz como estado vibratorio de una materia insustancial e invisible, el éter, al cual se le resucita. (Ver interferencia) Ahora bien, la colaboración de Auguste Fresnel para el rescate de la teoría ondulatoria de la luz estuvo dada por el aporte matemático que le dio rigor a las ideas propuestas por Young y la explicación que presentó sobre el fenómeno de la polarización al transformar el movimiento ondulatorio longitudinal, supuesto por Huygens y ratificado por Young, quien creía que las vibraciones luminosas se efectuaban en dirección paralela a la propagación de la onda luminosa, en transversales. Pero aquí, y pese a las sagaces explicaciones que incluso rayan en las adivinanzas dadas por Fresnel, inmediatamente queda presentada una gran contradicción a esta doctrina, ya que no es posible que se pueda propagar en el éter la luz por medio de ondas transversales, debido a que éstas sólo se propagan en medios sólidos. En su trabajo, Fresnel explica una multiplicidad de fenómenos manifestados por la luz polarizada. Observa que dos rayos polarizados ubicados en un mismo plano se interfieren, pero no lo hacen si están polarizados entre sí cuando se encuentran perpendicularmente. Este descubrimiento lo invita a pensar que en un rayo polarizado debe ocurrir algo perpendicularmente en dirección a la propagación y establece que ese algo no puede ser más que la propia vibración luminosa. La conclusión se impone: las vibraciones en la luz no pueden ser longitudinales, como Young lo propusiera, sino perpendiculares a la dirección de propagación, transversales. Las distintas investigaciones y estudios que se realizaron sobre la naturaleza de la luz, en la época engendraron aspiraciones de mayores conocimientos sobre la luz. Entre ellas, se encuentra la de lograr medir la velocidad de la luz con mayor exactitud que la permitida por las observaciones astronómicas (En 1670 el astrónomo danés Olaf Roemer pudo calcular la velocidad de la luz observando el eclipse de una de las lunas de Júpiter). Hippolyte Fizeau (1819- 1896) concretó el proyecto en 1849 con un clásico experimento. Hizo pasar la luz reflejada por dos espejos entre los intersticios de una rueda girando rápidamente, determinó la velocidad que podría tener la luz en su trayectoria, que estimó aproximadamente en 300.000 km./s. Después de Fizeau, lo siguió León Foucault (1819 – 1868) al medir la velocidad de propagación de la luz a través del agua. Este experimento fue de gran interésç, ya que sirvió de criterio para analizar la veracidad beligerante entre la teoría corpuscular y la ondulatoria. La primera teoría requería que la velocidad fuese mayor en el agua que en el aire; lo contrario exigía, la segunda. En sus experimentos logró comprobar que la velocidad de la luz cuando transcurre por el agua es inferior a la que desarrolla cuando transita por el aire. La teoría ondulatoria adquiere cierta preeminencia sobre la corpuscular, y pavimenta el camino hacia la gran síntesis realizada por Maxwell. Velocidad de la Luz: en 1670, por primera vez en la historia, el astrónomo danés Olaf Roemer (1644-1710) pudo calcular la velocidad de la luz. Se hallaba estudiando los eclipses de una de las lunas de Júpiter, cuyo período había determinado tiempo atrás. Estaba en condiciones de calcular cuales serían los próximos eclipses. Se dispuso a observar uno de ellos, y con sorpresa vio que a pesar de que llegaba el instante tan cuidadosamente calculado por él, el eclipse no se producía. El satélite demoró 996 seg. en desaparecer. Presupuso que la demora era producida debido a que la luz debía recorrer una distancia suplementaria de 299.000.000 Km., que es el diámetro de la órbita terrestre. Su observación anterior correspondía a una estación distinta del año y la posición de la Tierra no era la misma. Suponiendo que la luz se propagara a velocidad constante y en línea recta se puede calcular la velocidad de propagación dividiendo el espacio recorrido por el tiempo tardado: Vluz = 299.000.000 Km: 996 seg. = 300.200 Km/seg.Observaciones posteriores llevaron a la conclusión que el atraso en cuestión era de 1.002 seg., lo cual da por resultado que la velocidad de la luz sería de 298.300 Km/seg.En 1849, el físico francés Fizeau, logró medir la velocidad de la luz mediante una experiencia hecha en la Tierra. Para calcular la velocidad con la que la luz realizaba el recorrido total, colocó una rueda dentada delante del haz luminoso, de modo que los dientes bloquearan la luz y los espacios intermedios la dejaran pasar. La velocidad de rotación de la rueda, muy elevada, se regulaba de modo que la luz que pasaba entre dos dientes tuviera justo el tiempo de llegar hasta la ventana y volver, antes de ser ocultada por el siguiente diente. Conociendo la distancia recorrida por el haz luminoso y la velocidad de rotación de la rueda, Fizeau obtuvo una medida de la velocidad de la luz La rueda tiene igual cantidad de dientes y espacios entre ellos, X dientes y X espacios, por lo tanto su perímetro será 2X. Da n vueltas por segundo (que es la frecuencia con que gira), o sea que, por cada segundo pasan 2 xn dientes y espacios. El tiempo es 1.-Inversamente proporcional a la frecuencia, de allí que: t = (2xn) Cuando no llega mas luz al observador es evidente que los tiempos de ida y de vuelta son iguales. Aplicando las ecuaciones de MRU tenemos: V = 2d / t = 2d / (2xn) - 1 = 2 d . 2 xn = 4 d xn Fizeau colocó el espejo a 8.633 m del observador, la rueda tenía 760 dientes y giraba a 12,6 revoluciones por segundo. Si aplicamos la fórmula obtenida, resultará: v = 313.274 Km./seg. León Foucault y Fizeau (casi simultáneamente), hallaron en 1850 un método que permite medir la velocidad de la luz en espacios reducidos. La idea consiste en enviar un haz de luz sobre un espejo giratorio haciéndole atravesar una lámina de vidrio semitransparente y semirreflectora, un espejo fijo devuelve el rayo y atraviesa luego lámina observándose la mancha luminosa en una pantalla. Con este método se obtuvo que: v = 295.680 Km./seg. En general todas las mediciones de que se tiene conocimiento obtuvieron resultados entre 298.000 Km/seg y 313.300 Km/seg sin embargo se toma como velocidad de la luz la de 300.000 Km/seg por ser un término medio entre los valores obtenidos y por ser una cifra exacta que facilitan los cálculos. Modelo electromagnético: los físicos sabían desde principios del siglo XIX que la luz se propaga como una onda transversal (una onda en la que las vibraciones son perpendiculares a la dirección de avance del frente de ondas). Sin embargo, suponían que las ondas de luz requerían algún medio material para transmitirse, por lo que postulaban la existencia de una sustancia difusa, llamada éter, que constituía el medio no observable. Maxwell apareció con una teoría que hacía innecesaria esa suposición, pero el concepto de éter no se abandonó inmediatamente, porque encajaba con el concepto newtoniano de un marco absoluto de referencia espaciotemporal. James Clerk Maxwell (1831-1879), físico inglés, dio en 1865 a los descubrimientos sobre la relación entre campos eléctricos y magnéticos había realizado el genial autodidacta Michael Faraday, un andamiaje matemático y logró reunir los fenómenos ópticos y electromagnéticos hasta entonces identificados dentro del marco de una teoría de reconocida hermosura y de acabada estructura. En la descripción que hace de su propuesta, Maxwell propugna que cada cambio del campo eléctrico engendra en su proximidad un campo magnético, e inversamente cada variación del campo magnético origina uno eléctrico. Dado que las acciones eléctricas se propagan con velocidad finita de punto a punto, se podrán concebir los cambios periódicos - cambios en dirección e intensidad - de un campo eléctrico como una propagación de ondas. Tales ondas eléctricas están necesariamente acompañadas por ondas magnéticas indisolublemente ligadas a ellas (variación de campos inducidos). Los dos campos, eléctrico y magnético, periódicamente variables, están constantemente perpendiculares entre sí y a la dirección común de su propagación. Son, pues, ondas transversales semejantes a las de la luz. Por otra parte, las ondas electromagnéticas se transmiten, como se puede deducir de las investigaciones de Weber y Kohlrausch, con la misma velocidad que la luz. De esta doble analogía, y haciendo gala de una espectacular volada especulativa Maxwell termina concluyendo que la luz consiste en una perturbación electromagnética que se propaga en el éter. Ondas eléctricas y ondas luminosas son fenómenos idénticos. Veinte años más tarde, Heinrich Hertz (1857-1894) comprueba que las ondas hertzianas de origen electromagnético tienen las mismas propiedades que las ondas luminosas, estableciendo con ello, definitivamente, la identidad de ambos fenómenos. Hertz, en 1888, logró producir ondas por medios exclusivamente eléctricos y, a su vez, demostrar que estas ondas poseen todas las características de la luz visible, con la única diferencia de que las longitudes de sus ondas son manifiestamente mayores. Ello, deja en evidencia que las ondas eléctricas se dejan refractar, reflejar y polarizar, y que su velocidad de propagación es igual a la de la luz. La propuesta de Maxwell quedaba confirmada: ¡la existencia de las ondas electromagnéticas era una realidad inequívoca! Establecido lo anterior, sobre la factibilidad de transmitir oscilaciones eléctricas sin inalámbricas, se abrían las compuertas para que se produjera el desarrollo de una multiplicidad de inventivas que han jugado un rol significativo en la evolución de la naturaleza humana contemporánea. Pero las investigaciones de Maxwell y Hertz no sólo se limitaron al ámbito de las utilizaciones prácticas, sino que también trajeron con ellas importantes consecuencias teóricas. Todas las radiaciones se revelaron de la misma índole física, diferenciándose solamente en la longitud de onda en la cual se producen. Su escala comienza con las largas ondas hertzianas y, pasando por la luz visible, se llegan a la de los rayos ultravioletas, los rayos X, los radiactivos, y los rayos cósmicos. Sin embargo, la teoría electromagnética de Maxwell, pese a su belleza, deja sin explicación fenómenos como el fotoeléctrico, y la emisión de luz por cuerpos incandescentes. En consecuencia, pasado el entusiasmo inicial, fue necesario para los físicos, como los hizo Planck (a regañadientes) en 1900, retomar la teoría corpuscular. La salida al dilema que presentaban las diferentes teorías sobre la naturaleza de la luz, empezó a tomar forma en 1895 en la mente de un estudiante de dieciséis años, Albert Einstein, que en el año 1905, en un ensayo publicado en el prestigioso periódico alemán Anales de la física, abre el camino para eliminar la dicotomía que existía sobre las consideraciones que se hacían sobre la luz al introducir el principio que más tarde se haría famoso como relatividad. La luz es, de acuerdo a la visión actual, una oscilación electromagnética que se propaga en el vacío cuya longitud de onda es muy pequeña, unos 6.500 Å para la luz roja y unos 4.500 Å para la luz azul. (1Å = un Angstrom, corresponde a una décima de milimicra, esto es, una diez millonésima de milímetro).Por otra parte, la luz es una parte insignificante del espectro electromagnético. Más allá del rojo está la radiación infrarroja; con longitudes de ondas aún más largas la zona del infrarrojo lejano, las microondas de radio, y luego toda la gama de las ondas de radio, desde las ondas de centímetros de longitud, metros y decámetros, hasta las ondas largas de radiocomunicación, con longitudes de cientos de metros y más. Por ejemplo, el dial de amplitud modulada, la llamada onda media, va desde 550 y 1.600 kilociclos por segundo, que corresponde a una longitud de onda de 545 a 188 metros, respectivamente. OndasRadio AMOnda CortaRadio FMMicroondasInfrarrojosUltravioletaRayos xRayos GammaEn física, se identifica a las ondas por lo que se llama longitud de onda, distancia entre dos máximos y por su frecuencia, número de oscilaciones por segundo, que se cuenta en un punto, y se mide en ciclos por segundo (oscilaciones por segundo). El producto de ambas cantidades es igual a la velocidad de propagación de la onda. En el otro extremos del espectro electromagnético se encuentra la radiación ultravioleta, luego los rayos x y a longitudes de onda muy diminutas los rayos. La atmósfera terrestre es transparente sólo en la región óptica, algo en el infrarrojo y en la zona de ondas de radio. Por ello, es que la mayor información que hemos obtenido sobre el universo ha sido a través de la ventana óptica, aunque en las últimas décadas la radioastronomía ha venido jugando un rol sustancial en la entrega de conocimientos sobre el cosmos, proporcionando datos cruciales. Observaciones en el ultravioleta, rayos X, como así también de parte del infrarrojo, hay que efectuarlas con instrumentos ubicados fuera de la atmósfera de la Tierra. Sin embargo, es posible también obtener resultados en el infrarrojo con instrumentación alojada en observatorios terrestres empotrados a gran altura sobre el nivel del mar o con tecnología puesta en aviones o globos que se eleven por sobre la baja atmósfera, que contiene la mayor parte del vapor de agua, que es la principal causa de la absorción atmosférica en el infrarrojo.