¿Qué causa la dispersión de la luz blanca?

¿Qué causa la dispersión de la luz blanca?

La luz visible está hecha de una mezcla de frecuencias de luz. Lo que vemos como luz blanca incluye todos los colores del arco iris, desde el violeta de alta frecuencia hasta el rojo de baja frecuencia. Cuando la luz blanca pasa a través de un prisma de vidrio triangular, se separa en un espectro de colores: rojo, naranja, amarillo, verde, azul, añil y violeta. este proceso de separación de la luz blanca en colores se conoce como dispersión.

luz blanca

La luz visible es una pequeña parte del espectro electromagnético, que abarca desde ondas de radio de baja frecuencia hasta rayos gamma de frecuencia ultra alta. la luz de mayor frecuencia tiene una longitud de onda más corta, y la luz de menor frecuencia tiene una longitud de onda más larga. La luz visible varía en longitud de onda de 400 a 700 nanómetros. La radiación electromagnética con longitudes de onda más largas se conoce como infrarrojo, que reconocemos como calor. La radiación electromagnética con longitudes de onda más cortas es ultravioleta, que es el tipo de radiación que causa las quemaduras solares. La luz se comportará de manera diferente a medida que pasa a través de un material transparente, dependiendo de su longitud de onda.

densidad óptica

densidad óptica es un término que describe cómo se comporta la luz cuando pasa a través de material transparente. Si algo tiene una alta densidad óptica, entonces tiene una mayor capacidad para reducir la velocidad de la luz a medida que pasa. cuando la luz incide en algo transparente, es absorbida por los átomos del material y luego liberada. esto hace que la luz pase de un átomo a otro a través del material. sin embargo, el proceso de absorción y emisión puede ser ligeramente más rápido o más lento, dependiendo de la longitud de onda de la luz. la luz con longitudes de onda más cortas se ralentiza más que la luz con longitudes de onda más largas.

refracción

cuando la luz pasa en ángulo de un material a otro, se doblará o se refractará. Esto sucede porque los dos materiales tienen diferentes densidades ópticas. por ejemplo, cuando la luz pasa del aire al vidrio, el vidrio tiene una mayor densidad óptica que el aire. esto hace que la luz se acerque más a lo normal, que es una línea imaginaria perpendicular a la superficie. cuando la luz llega al otro lado del vidrio y sale al aire, pasando de una mayor densidad óptica a una menor, la luz se desvía de la normal.

ángulo de refracción

La luz con longitudes de onda más cortas se dobla más a medida que las longitudes de onda pasan de un material a otro. de modo que cuando la luz blanca entra por un lado del prisma, los componentes de la luz violeta son los que más se doblan, luego los de añil y luego los azules, seguidos de los colores verde, amarillo, naranja y rojo. si el prisma fuera un pedazo plano de vidrio, la luz emergería como una luz blanca en el otro extremo porque saldría en el mismo ángulo en que entró, y la luz simplemente se doblaría de nuevo a su ángulo original. sin embargo, debido a que un prisma es triangular, el ángulo en el que sale es diferente del que ingresó. cuando la luz sale del prisma, la luz violeta se dobla aún más, al igual que los otros colores en sucesión. El resultado es la dispersión de la luz blanca en todo su espectro.

difracción y reflexión

un prisma da como resultado una dispersión ordenada de la luz en sus colores componentes. sin embargo, la luz también puede dispersarse en formas menos ordenadas. Las superficies reflectantes desiguales pueden dispersar la luz en sus colores componentes al reflejarla en varios ángulos. Esto se ve más comúnmente en los exoesqueletos iridiscentes de algunos insectos o en el lado quemado de un CD o DVD. La difracción, que es la curvatura de las ondas de luz alrededor de un borde, también puede dispersar la luz en sus colores componentes. esto sucede cuando las ondas de luz dobladas o reflejadas interfieren entre sí, lo cual es diferente de cómo un prisma separa realmente la luz pura.



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