La luz y la óptica: secretos que te rodean en Chile | ORBITECH

¿Qué es la luz? La energía que ilumina tu día a día

La luz es una onda electromagnética que transporta energía y se propaga en línea recta en medios homogéneos. $c = λ \cdot f$
c = 3 $\times$ 10^8 m/s en vacío. ¡La luz viaja más rápido que cualquier cosa!
El espectro visible humano va desde 400 nm (violeta) hasta 700 nm (rojo), pero la luz incluye también UV e infrarroja.
Los murciélagos ven en ultravioleta, pero tú no. ¡Aprovecha para usar protector solar!
En el desierto de Atacama, la luz solar llega casi perpendicularmente, por eso hace tanto calor al mediodía.
Por eso los observatorios astronómicos eligen ese lugar: cielos despejados y poca humedad.

c = λ \cdot f

La reflexión especular ocurre cuando la luz rebota en superficies lisas como espejos o cristales. $θ_{i} = θ_{r}$
Ángulo de incidencia = ángulo de reflexión. ¡Siempre cumple esta regla!
Los espejos planos forman imágenes virtuales, derechas y simétricas respecto a la superficie reflectante.
Si te acercas al espejo, tu imagen se acerca igual. Si te alejas, ella también.
En el metro de Santiago, los espejos convexos en las esquinas ayudan a evitar choques entre pasajeros.
Los espejos convexos dan una imagen más pequeña pero abarcan más ángulo de visión.

θ_{i} = θ_{r}

La refracción es el cambio de dirección de la luz al pasar de un medio a otro con distinto índice de refracción. $n_{1} \sin θ_{1} = n_{2} \sin θ_{2}$
n = índice de refracción. Agua n≈1.33, aire n≈1.00. ¡El agua frena la luz!
El índice de refracción se define como n = c/v, donde v es la velocidad de la luz en el medio. $n = \frac{c}{v}$
En el diamante n≈2.4, por eso brilla tanto: la luz se frena mucho.
Cuando buceas en la playa de Reñaca, los peces parecen estar 25% más cerca de la superficie.
¡Cuidado al agarrarlos! Están más lejos de lo que ves.

n_{1} \sin θ_{1} = n_{2} \sin θ_{2}

Las lentes convergentes (positivas) tienen bordes delgados y centro grueso. Usan f > 0. $\frac{1}{f} = \frac{1}{d_{o}} + \frac{1}{d_{i}}$
f = distancia focal. Si quemas papel con una lupa, ¡estás usando una lente convergente!
Las lentes divergentes (negativas) tienen bordes gruesos y centro delgado. Usan f < 0.
Corrigen la miopía. Si usas lentes para ver la pizarra, probablemente eres miope.
El telescopio VLT en Paranal (Antofagasta) usa espejos de 8.2 m de diámetro para captar luz de galaxias lejanas.
¡Es tan potente que podría ver una vela en la Luna!

\frac{1}{f} = \frac{1}{d_{o}} + \frac{1}{d_{i}}

La interferencia constructiva ocurre cuando dos ondas están en fase y sus amplitudes se suman. $d \sin θ = m λ$
d = separación entre rendijas, m = 0,1,2... orden de interferencia.
La difracción hace que la luz se curve al pasar por rendijas o alrededor de obstáculos.
Por eso los CD muestran colores al reflejar la luz: ¡son redes de difracción!
El cielo azul se debe a la dispersión de Rayleigh de la luz solar en la atmósfera.
Por eso en el sur de Chile, donde el aire es más limpio, el azul es más intenso.

d \sin θ = m λ

El arcoíris se forma cuando la luz solar se refracta, refleja y dispersa en gotas de agua después de la lluvia.
Siempre está opuesto al sol. Si el sol está al oeste, busca el arcoíris al este.
Los espejismos en el desierto de Atacama ocurren por refracción en capas de aire a distintas temperaturas.
Por eso parece que hay charcos en la carretera cuando no los hay. ¡Es un truco de la luz!
La aurora austral se observa en la Región de Magallanes durante tormentas solares intensas.
¡Un espectáculo de luces verdes y rojas en el cielo nocturno!

El cristalino es una lente natural que enfoca la luz en la retina. Su forma cambia para enfocar objetos cercanos o lejanos.
Cuando entrecierras los ojos, estás intentando enfocar mejor. ¡Es tu cerebro ayudando!
La miopía ocurre cuando el globo ocular es demasiado largo, enfocando la imagen delante de la retina.
Los lentes divergentes (negativos) corrigen la miopía. Si usas lentes para ver la pizarra, probablemente eres miope.
En Chile, estudios indican que alrededor del 25% de los estudiantes de secundaria usan lentes correctivos.
¡Pide una revisión oftalmológica si notas que entrecierras los ojos para leer!

Los primeros estudios de óptica geométrica fueron escritos por Euclides en el siglo IV a.C.: En su obra "Catróptica", describió las leyes de reflexión.
El telescopio fue inventado a principios del siglo XVII: Galileo Galilei lo mejoró en 1609 y observó las lunas de Júpiter.
Chile concentra el 40% de la capacidad astronómica mundial: Gracias a los cielos despejados de Atacama y la baja contaminación lumínica.
La velocidad de la luz en el vacío es exactamente 299 792 458 m/s: Desde 1983, esta velocidad define la unidad de longitud: el metro.