5. Propagación de la luz

Para estudiar cómo es la propagación de la luz vamos a recurrir a algo bien conocido por nosotros: las sombras, sabemos que no toda es oscura del todo, a la parte más clara se llama penumbra.

Imagen en Flickr. CC0

¿Por qué ocurre?

Para responder, hay que preguntarse por las propiedades de la luz. Y la cualidad que interesa es la forma de propagación.

La luz procede de un foco o fuente luminosa. Éstas se pueden clasificar en primarias o secundarias. Las fuentes primarias son aquellos materiales que tienen la temperatura suficiente como para emitir la luz visible y las fuentes secundarias son objetos que irradian la luz que reciben.

La luz se propaga en linea recta en un medio homogéneo y transparente, es decir, un espacio cuya composición y propiedades son idénticas en todas sus direcciones. Esta hipótesis constituirá la base de lo que se va a llamar Óptica Geométrica (lo estudiaremos en el tema siguiente).

Además de la premisa anterior, es posible indicar que todos los rayos de luz se propagan independientemente unos de otros y, si un rayo de luz sigue una trayectoria, puede recorrerla en sentido inverso posteriormente, siguiendo el mismo trayecto.

Esta hipótesis, absolutamente admisible en las condiciones en las que se aplica la Óptica Geométrica, tiene como primera consecuencia que cuando la luz procedente de un foco luminoso puntual encuentra en su propagación un objeto opaco, existe una demarcación situada detrás del objeto, en virtud del sentido de propagación de la luz, a la que no llega la luz. Esa franja se conoce como zona de sombra.

En el caso de que el foco luminoso no es puntual, sino extenso, junto a la citada zona de sombra es posible apreciar otra región parcialmente iluminada, llamada penumbra.

Si quieres hacer la prueba del movimiento rectilíneo de la luz, puedes recortar varios cuadrados en una cartulina los suficientemente grandes como para tapar a una linterna. Haz un orificio en el centro geométrico de un centímetro de diámetro, aproximadamente.

Si colocas los recortables separados unos cinco centímetros, con los orificios perfectamente alineados, se podrá ver la luz, si desvía tan sólo un poco uno de los cuadrados, la luz no podrá pasar, confirmando la trayectoria rectilínea. Sería algo semejante a la imagen siguiente.

Imagen  de FJGAR en Wikimedia. CC