La luz es una forma de energía hecha de fotones. Los fotones son la unidad más pequeña de luz visible. ¿Sabes que la luz es lo más rápido del universo? Como la luz consiste en partículas sin masa llamadas fotones, eso le permite ser la cosa más rápida del universo. La luz viaja en el vacío a 300.000 km por segundo. La luz es única ya que existe en dos formas muy diferentes al mismo tiempo. Una forma son partículas diminutas llamadas fotones. La otra forma son las ondas. La forma más fácil de pensar en la luz es como ondas.
La luz viajará en línea completamente recta hasta que golpee un objeto que la doblará o la reflejará. Esta propiedad de la luz que viaja en línea recta se llama propagación rectilínea de la luz.
¿Alguna vez has notado el haz de luz que entra en tu cuarto oscuro a través de un pequeño agujero? Sí, verás el haz de luz viajando en línea recta.
Realicemos algunos experimentos básicos para demostrar que la luz viaja en línea recta.
Experimento 1:
Objetos necesarios: una vela, una cerilla, un pequeño tubo hueco recto y un pequeño tubo hueco doblado.
Encienda la vela y mire la llama de la vela a través del tubo recto. Aquí se ve la luz de las velas.
Ahora, intentemos mirar la llama a través del tubo doblado. La llama ya no será visible para nosotros.
Observación: La llama no es visible a través del tubo curvo. Este experimento demuestra que la luz viaja en línea recta y se bloquea si encuentra algún obstáculo en su camino.
Experimento 2:
Objetos necesarios: Tres pantallas idénticas y una vela.
Haga agujeros en el medio de estas tres pantallas y móntelas en una mesa una detrás de la otra como se muestra en el diagrama a continuación. Mantenga la vela en un lado de estas pantallas y mire a través del otro lado de las tres pantallas.
1. Intenta mirar la llama de la vela. Ajuste los orificios de la pantalla y la vela para que pueda ver la llama que pasa a través de estas pantallas.
2. Ahora deslice cualquiera de las pantallas hacia los lados e intente ver la llama de la vela. No será visible.
Observación: cuando los tres agujeros y la llama están en la misma alineación, entonces la llama es visible para nosotros. Tan pronto como una de las pantallas rompe la alineación, la llama no es visible. Esto es posible solo cuando la luz viaja en línea recta y no en zigzag.
1. Formación de sombra: Siempre que la luz es obstruida por una sustancia opaca se forma una sombra. Tiene la misma forma que el objeto, aunque puede tener un tamaño diferente.
2. Formación del eclipse: Otra consecuencia de que la luz viaje en línea recta es la existencia del eclipse solar y lunar. ¿Ves por qué la Tierra, la Luna y el Sol deben estar en línea recta para causar un eclipse solar? La luz del Sol no puede doblarse alrededor de la Luna. Si la luz del sol no llega a tus ojos, entonces no puedes ver el Sol.
3. Formación del día y la noche: Si los rayos del sol no siguieran un camino rectilíneo, entonces la luz se habría curvado alrededor de la tierra y habría habido luz solar durante la noche.
4. Cámara estenopeica : La cámara estenopeica se basa en la propagación rectilínea de la luz. Veamos cómo funciona. Una cámara estenopeica es un dispositivo simple que consiste en una pequeña caja que está pintada de negro en el interior y tiene un pequeño orificio del tamaño de un alfiler en un extremo. En el otro extremo, hay una pantalla de papel de calco o vidrio esmerilado para ver. Si gira el lado con el agujero hacia un árbol distante o quizás hacia una vela y luego mira la pantalla en el extremo opuesto, notará una imagen. La imagen puede verse borrosa dependiendo de qué tan lejos o cerca esté el objeto. Pero lo interesante de la imagen es que está al revés, o como decimos en física, la imagen está invertida. Esta inversión es la prueba de que la luz viaja en línea recta.
La luz viaja desde la parte superior del árbol (punto A) y cae en el punto X de la pantalla. Los rayos de la parte inferior del árbol (punto B) caen sobre Y. Por lo tanto, XY es la imagen invertida disminuida del árbol en la pantalla. Si se reemplaza la pantalla por una película fotográfica, se puede tomar una fotografía del árbol.
¿Cómo se puede cambiar el camino de la luz?
A continuación se muestran las razones por las que la luz se desvía de su camino recto:
(i) Golpea la superficie y rebota. Esto se llama reflexión.
(ii) Pasa de un medio transparente a otro y cambia su dirección, por ejemplo, cuando la luz pasa del aire al agua, cambia de velocidad, lo que hace que la luz se doble. Esto se llama refracción.
(iii) La luz entra en un objeto pero no lo atraviesa. Las superficies negras absorben casi toda la luz. Esto se llama absorción.
