La naturaleza de la luz

La luz consiste de paquetes de energía que fluyen constantemente del sol en todas direcciones. A esos paquetes se les llama 'fotones'. Cada fotón es una entidad discreta de radiación electromagnética con una frecuencia de vibración de campo electromagnético y longitud de onda característicos. Tanto la longitud de onda como la frecuencia están directamente relacionadas con la energía de un fotón. Así, al comparar dos fotones, aquel que presenta la mayor frecuencia de vibración tendrá una mayor energía. Debido a que es mas fácil medir la longitud de onda que la frecuencia de vibración de campo, la energía de la luz es usualmente descrita en términos de longitud de onda. Para la luz visible, las unidades de medida mas comunes son los nanómetros, nm, (10^-9 metros). A menor longitud de onda, mayor es la frecuencia y mayor también la energía de un fotón. En el vacío del espacio exterior, todos los fotones viajan a la misma velocidad, sin importar su nivel de energía.

La radiación electromagnética es producida en una gran variedad de longitudes de onda, las cuales contribuyen a la energía total de cada paquete o fotón. La luz visible (aquella que puede ser detectada por el ojo humano) se encuentra en el rango de los 400 a los 700 nm (Figura 1, Longitudes de onda; obsérvese que las escalas de las longitudes de onda representadas han sido deliberadamente exageradas para los fines demostrativos del diagrama).

La radiación electromagnética de la luz ultravioleta, los rayos X y la radiación gamma presentan longitudes de onda menores que la luz visible. Eso significa que este tipo de radiaciones contienen mas energía; ello las hace potencialmente mas dañinas para las moléculas y tejidos biológicos, razón por la cual se les considera peligrosas para la salud. Las radiaciones electromagnéticas con longitudes de mayores a 700 nm incluyen la luz infraroja, las microondas, los radares, y las ondas de transmisión de TV y radio; estas radiaciones tienen menor energía y por lo tanto son potencialmente menos dañinas para las moléculas y los tejidos biológicos.

Dentro del rango luminoso visible de los 400 a los 700 nm, el ojo humano es capaz de distinguir diferentes longitudes de onda a las que les asignamos los nombres de diferentes colores. Un ejemplo puede ser un arcoiris en el que la luz visible es refractada en las diferentes longitudes de onda que la componen. Los colores visibles son rojo, anaranjado, amarillo, verde, azul claro, azul oscuro y morado. Cada color tiene una diferente longitud de onda, aunque los colores naturales raramente están compuestos de una sola longitud de onda. Algunos ejemplos comunes de colores con una sola longitud de onda son la luz que refleja la tela nueva de mezclilla azul oscuro (aproximadamente 460 nm), la luz reflejada por un pasto vigoroso (~ 550 nm) y la luz anaranjada de las lámparas de vapor de sodio usadas para iluminar algunas calles (~ 595 nm). Los colores del espectro pueden ser vistos en el sitio de internet http://www.cs.rit.edu/~ncs/color/a_spectr.html