-
Period: 18 to 18
La luz y la visión
El primer autor que define la visión de forma clara es Herón de Alejandría, considerado uno de los científicos e inventores más grandes de la antigüedad que nació en Egipto en el año 18 d.C., murió en el 62, y realizó sus trabajos en la biblioteca de Alejandría. Escribió varias obras sobre mecánica, matemáticas y física, algunas de las cuales solo nos han llegado en su traducción árabe. Su trabajo es representativo de la tradición científica helenista. -
Period: 127 to 151
Claudio Ptomoleo: Medidas de la Tierra a la luna
Claudio Ptolomeo vivió en los años 85-165 d.C. y trabajó como astrónomo en Alejandría desde el 127 al 151. Una de sus medidas más importantes fue la medida de la distancia de la Tierra a la Luna (29.5 diámetros terrestres frente al real de 30.2). Dicho sea esto como indicación de sus magníficos datos de experimentador. Es a uno de sus trabajos menores al que nos vamos a referir: a la determinación de la ley de "refracción" de la luz. -
Period: 965 to 1039
Ibn-al Haytam: Nuevas Aportaciones
Ibn-al Haytam nació en Basora en el 965 y murió en El Cairo en 1039. Se dedicó fundamentalmente a la Astronomía, aunque también realizó importantes trabajos en Física e Ingeniería. Su obra más importante de Óptica se traduce al latín con el nombre de "Opticae Thesaurus Aldrazeui Arabis", y se mantuvo como la obra básica de Óptica hasta el s. XVII. Seguidor de Aristóteles, practicó el método experimental. -
Period: 1580 to
Willebrord Snell
Willebrord Snel van Royen fue un astrónomo y matemático holandés. En 1621 reprodujo los experimentos de Ptolomeo con mucha más precisión y sin sus preconceptos pitagóricos. De acuerdo con Christian Huygens, el análisis de sus resultados le llevaron a enunciar la ley de refracción de la luz en 1703, en su obra Dioptrika, empleando cosecantes en vez de los senos a los que estamos acostumbrados. Aunque inicialmente el descubrimiento se atribuyó a Descartes. -
Period: to
René Descartes
Este filósofo, matemático y físico francés, fue el primer defensor importante de la teoría corpuscular, definiendo la luz como compuesta por corpúsculos que viajaban a velocidad infinita. Como hemos visto, en el caso de la reflexión el ángulo de incidencia es igual al de reflexión, lo que está de acuerdo con las leyes del choque elástico, como es el caso de una bola de billar que se refleja en la banda. -
Period: to
Christian Huygens
Este físico holandés, contemporáneo de Newton, expone su teoría de modelo ondulatorio de la luz de manera muy precisa:
Representación gráfica de los dos puntos en los que Huygens fundamenta su teoría
a.- Una fuente luminosa emite ondas esféricas, de la misma manera que un movimiento ondulatorio en la superficie del agua emite ondas superficiales.
b.- Cada punto de una onda luminosa primaria se comporta como un centro emisor que a su vez emite ondas secundarias. -
Period: to
Issac Newton
En 1672 Newton expuso el resultado de algunos de sus experimentos en una reunión de la Royal Society, donde defendía también la teoría corpuscular de la luz. Explicó la ley de Snell introduciendo una fuerza de atracción entre los corpúsculos luminosos y el medio. Así, cuando el corpúsculo llegaba a la superficie de separación entre aire y agua, era atraído por la mayor densidad del agua y la componente perpendicular a la superficie aumentaba. Ésta era la razón por la que se acercaba a la normal. -
Period: to
Thomas Young
Lingüista, médico y físico británico, llevó a cabo en el año 1800 el experimento de las dos rendijas, uno de los experimentos más famosos de la física, incluso utilizado posteriormente por Feynman en el siglo XX para explicar los principios de la mecánica cuántica. Con este experimento se demostró la naturaleza ondulatoria de la luz, sin lugar a dudas, aunque, como veremos más adelante, nadie sabía la naturaleza de lo que ondulaba. -
Period: to
El triunfo de la teoría ondulatoria
Augustin-Jean Fresnel (1788-1827) amplió el desarrollo de la teoría ondulatoria de la luz dándole el rigor y la precisión matemática de que adolecía. Las ideas de Fresnel sobre las ondas de la luz difieren en un punto esencial de la tesis de Young. Éste creía que la luz estaba constituida por ondas longitudinales, en tanto que Fresnel pensaba que eran transversales, pues era la única posibilidad de dar una explicación a los descubrimientos de Malus sobre la polarización de la luz. -
Period: to
Michael Faraday
De acuerdo con Michael Faraday (1791-1867), los imanes crean a su alrededor campos magnéticos muy fáciles de ver si se emplean para ello otros imanes o limaduras de hierro.
Campos eléctrico y magnético. Como todo el mundo sabe, los imanes interaccionan entre sí aunque no estén en contacto, lo que puede comprobarse sin más que utilizar una brújula.
De la misma forma las cargas eléctricas crean campos eléctricos que también se propagan por el espacio y producen interacciones entre las cargas. -
Period: to
La gran prueba: la velocidad de la luz en distintos medios
León Foucault (1819 - 1868) midió la velocidad de propagación de la luz a través del agua. El interés de este experimento es que decidía entre las dos concepciones de la naturaleza de la luz, ondulatoria y corpuscular. La primera concepción (ondulatoria) requería que la velocidad fuese mayor en el agua que en el aire; la segunda exigía lo contrario. Foucault midió, en 1851, la velocidad de la luz en el agua y encontró que la luz viaja más despacio por el agua que por el aire. -
Period: to
James Clerk Maxwell
En 1873 ocurre un acontecimiento importante para la historia de los modelos de la luz: James Clerk Maxwell publica en su "Tretease on electricity and magnetism" una formulación matemática de las leyes de la electrostática, electrodinámica e inducción magnética. Maxwell se basa en los descubrimientos anteriores sobre los campos magnéticos. -
Period: to
La naturaleza de la luz: espectro de radiaciones
Ludwig Boltzmann
Este físico comprobó, en 1873, que la velocidad de la luz que predice la fórmula de Maxwell, deducida de medidas electromagnéticas de baja frecuencia, es correcta para muchas sustancias, las de poco índice de refracción.
En 1888 llegó la prueba definitiva del modelo de Maxwell:
Heinrich Rudolf Hertz
Este físico produjo ondas electromagnéticas y las detectó a cierta distancia, comprobando que estas ondas se reflejan, se refractan y se difractan como las ondas luminosas -
Period: to
El efecto fotoeléctrico
En 1887 Heinrich Hertz (1857 – 1894, del que hemos hablado en la página anterior) había observado que el detector de ondas electromagnéticas era más sensible si se iluminaba con luz ultravioleta. Investigó el fenómeno realizando experimentos específicos, con una placa de metal (cinc) conectada a un electroscopio e iluminada por luz ultravioleta, observando que se cargaba positivamente. J.J. Thomson pensó que era debido a que la luz ultravioleta arranca electrones del metal y Lenard lo comprobó. -
Period: to
Clinton Joseph Davinson y George Pager Thomson: La naturaleza de la luz: dualidad onda corpúsculo
En 1927 Clinton Joseph Davinson (1881-1958) y George Pager Thomson (1892–1975) comprueban que, efectivamente, los electrones se comportan como ondas que se difractan, se refractan y se reflejan y que, además tienen la onda asociada de la longitud que predice la fórmula de Broglie.
Como la longitud de la onda asociada del electrón puede ser mucho menor que la longitud de onda de la luz visible, y como el poder de resolución de un microscopio (o, lo que es lo mismo, los aumentos). -
Period: to
Albert Einstein: El Efecto Fotoelectrico
De acuerdo con Einstein, en el efecto fotoeléctrico, cada vez que se emite un electrón desaparece un fotón, y la energía de salida del electrón es igual a la energía del fotón desaparecido menos la energía que lo mantenía unido a los núcleos positivos del metal. Esta energía es la equivalente a la energía de ionización de una molécula y suele llamarse "función de trabajo". De nuevo volvemos a tener razones para sacar del baúl de los recuerdos la teoría corpuscular. -
Period: to
Robert Andrews Millikan: El Efecto Fotoelectrico
En 1916 determinó el valor de la constante que aparece en la fórmula de Einstein y resultó ser el mismo que el deducido de la ecuación de la radiación del cuerpo negro.
En realidad Millikan no aceptó la interpretación de Einstein porque la vió como un ataque a la admitida teoría ondulatoria de la luz. Por esa razón en 1906 comenzó un proyecto de investigación encaminado a demostrar la falsedad de la teoría de Einstein. -
Period: to
La naturaleza de la luz: dualidad onda corpúsculo
En 1924 Louis De Broglie, al que ya nos hemos referido, en síntesis doctoral, dice que la dualidad onda-corpúsculo que presenta el fotón no solo no es un comportamiento excepcional sino que es una ley de la naturaleza. Toda partícula de masa m y velocidad v tiene una onda de longitud de onda λ igual a h (la constante de Planck) dividida entre la m por v. Esta relación, obtenida de la relación entre energía y longitud de onda de los fotones. Cuando De Broglie publicó sus ideas en 1923.