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Qué es la luz para el diseño de proyectos lumínicos.
La humanidad siempre siempre ha estado obsesionada y enfrascada en descubrir todo lo que lo rodea. Muchos han sido los que han intentado descifrar durante la historia del hombre el fenómeno de la Luz. Muchos físicos intentaron darle forma, vida y composición a este componente tan necesario para vida en este planeta.
Por ejemplo, Newton pensaba que la luz estaba formada por partículas, pero está claro que esta teoría no es válida. El porqué es simple, si dos haces de luz chocan, sus partículas no chocan y no salen volando en diferentes direcciones.
Definición de la luz
Vamos a meternos en materia o mejor dicho en la onda, puesto que la Luz es eso, una onda de energía. Para se más exactos y no faltar a su definición se trata de:
«La luz (del latín lux, lucis) es la parte de la radiación electromagnética que puede ser percibida por el ojo humano. En física, el término luz se considera como parte del campo de las radiaciones conocido como espectro electromagnético, mientras que la expresión luz visible señala específicamente la radiación en el espectro visible. La luz, como todas las radiaciones electromagnéticas, está formada por partículas elementales desprovistas de masa denominadas fotones, cuyas propiedades de acuerdo con la dualidad onda-partícula explican las características de su comportamiento físico. Se trata de una onda esférica.»
Propiedades de la luz
Algunas de las propiedades y definiciones más importantes sobre la luz:
- se propaga en línea recta,
- se define como rayo incidente aquella que llega a una superficie,
- se define como rayo reflejado al rebotar sobre una superficie reflectante,
- cambia de dirección cuando refracta de una superficie a otra,
- permite que el ojo humano vea las formas y los colores.
Refracción
La refracción de la luz es la variación brusca de dirección que sufre un haz luz al cambiar de medio.
Este fenómeno físico se debe a que la luz se propaga a diferentes velocidades según el medio por el que viaja. El cambio de dirección es mayor cuanto mayor es el cambio de velocidad, ya que la luz recorre mayor distancia en su desplazamiento por el medio en que va más rápido. La ley de Snell relaciona el cambio de ángulo con el cambio de velocidad por medio de los índices de refracción de los medios.
Como la refracción depende de la energía de la luz, cuando se hace pasar luz blanca o policromática a través de un medio con caras no paralelas, como un prisma, se produce la separación de la luz en sus diferentes componentes (colores) según su energía, en un fenómeno denominado dispersión refractiva.
Si por el contrario el medio tiene las caras paralelas, la luz se vuelve a recomponer al salir de él.
Ejemplos muy comunes de la refracción es la ruptura aparente que se ve en un palo al introducirlo en agua o al pasar la luz en un día de lluvia y crear el arco iris..
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Reflexión
Cuando la luz incide en un cuerpo, la materia de la que está constituido retiene unos instantes su energía y a continuación devuelve esta energía lumínica en todas las direcciones. Este fenómeno de la luz es denominado reflexión. Sin embargo, en superficies ópticamente lisas, debido a interferencias destructivas, la mayor parte de la radiación se pierde, excepto la que se propaga con el mismo ángulo que incidió. Ejemplos simples de este efecto son los espejos, los metales pulidos o el agua de un río (que tiene el fondo oscuro).
La luz también se refleja por medio del fenómeno denominado reflexión interna total, que se produce cuando un rayo de luz, intenta salir de un medio en que su velocidad es más lenta a otro más rápido, con un determinado ángulo. Se produce una refracción de tal modo que no es capaz de atravesar la superficie entre ambos medios reflejándose completamente. Esta reflexión es la responsable de los destellos en un diamante tallado.
Propagación de la luz
Como podemos observar a simple vista, una de las propiedades de la luz más evidentes a es que se propaga en línea recta. ¿Cómo lo podemos ver? De una forma simple y sencilla, por ejemplo, en la propagación de un rayo de luz a través de ambientes polvorientos o de atmósferas saturadas, con humo.
La óptica geométrica parte de esta premisa para predecir la posición de la luz, en un determinado momento, a lo largo de su transmisión. Esta es una de las propiedades en las que nos basamos a la hora de hacer cálculos lumínicos, son la base de las curvas fotométricas. Estas fotometrías de las luminarias, son procesadas por programas informáticos como Dialux o Relux para calcular y renderizar el resultado.
Espectro electromagnético
Este apartado es muy importante en nuestro trabajo como diseñadores de iluminación y lo desarrollaremos en un post complementario per os dejamos una pequeña píldora.
El espectro electromagnético está constituido por todos los posibles niveles de energía que la luz puede tener. Hablar de energía es equivalente a hablar de longitud de onda; así, el espectro electromagnético abarca también todas las longitudes de onda que la luz pueda tener, desde miles de kilómetros hasta femtómetros. Ese es el motivo de que la mayor parte de las representaciones esquemáticas del espectro suelan tener escala logarítmica.
