Introducción
Llamamos luz visible a una fracción de ondas electromagnéticas que pueden captar nuestros ojos y sean debidamente interpretadas por nuestro cerebro. (https://aquiestamosonline.com/la-luz-parte-i-concepto-y-naturaleza-segun-la-ciencia-actual/).
La realidad es que la luz que captan nuestros ojos pertenece a una amplia gama de ondas de luz de diferentes frecuencias que llamamos «Espectro Electromagnético» y que no vemos.
Frecuencias de ondas electromagnéticas
La frecuencia de una onda se define como el número de oscilaciones o ciclos que se repiten por unidad de tiempo medido en segundos. Entonces, la unidad de medida de frecuencia se conoce como Hertz.
Las ondas de baja frecuencia como las de radio y televisión, oscilan entre los kilo-Hertz y los giga-Hertz.
Las ondas de frecuencias como el espectro de luz visible, y las de altas frecuencias, como los rayos X y los rayos cósmicos, son de más de millones de millones de Hertz.
Cuando la frecuencia de la onda es baja la radiación no es tan penetrante, se conoce como radiación no ionizante. Por el contrario, si la onda electromagnética es de alta frecuencia es muy penetrante, mutagénica y destructiva, se conoce como radiación ionizante.
Espectro visible de luz blanca
Cuando la luz solar, pasa a través de un prisma, ésta se descompone en un degradé o en una gama continua de frecuencias de un determinado color.
Este fenómeno se conoce como espectro continuo de luz blanca, que se matiza del color violeta al color rojo.
En física se llama espectro a la representación gráfica de la distribución de la intensidad de una radiación de acuerdo con la frecuencia de onda.
Este espectro se obtiene de manera natural, cuando la luz solar pasa a través de las gotitas de agua de la humedad del aire que actúan como un prisma. El resultado es la descomposición de la luz blanca en una gama de colores que llamamos el Arco Iris.
Las ondas elecromagnéticas de mayor frecuencia al color violeta se llaman radiaciones ultravioleta (UV) y aquellas de menor fracuencia al color rojo se llaman infrarrojas (IR). Las radiaciones de frecuencias UV e IR son invisibles al ojo humano.
Los cerebros de algunas especies de animales, como los felinos y las serpientes, sí interpretan ondas cuyas frecuencias no solo son del visible sino también del IR. Por eso pueden ver de noche y cazar fácilmente sus presas.
Espectros de líneas
No solamente existe el espectro continuo de luz blanca sino también los espectros de líneas que emiten los átomos cuando son calentados a ciertas temperaturas.
En la vida diaria hemos observado alguna vez cuando calentamos una puntilla o una parrilla de nuestra estufa que comienzan a emitir luz roja.
Cuando los átomos de cualquier elemento de la tabla periódica son calentados a altas temperaturas, la luz emitida por ellos producen espectros de líneas y no espectros continuos.
Cada elemento químico produce un espectro de líneas que le es característico como si fuera su huella digital.
Este fenómeno ha sido fundamental para poder conocer de qué elementos están constituidos nuestros planetas, soles, galaxias, y demás objetos siderales.
Así, por ejemplo, hoy día sabemos que nuestro sol se compone esencialmente de los elementos Hidrógeno y Helio, por análisis espectral de su luz emitida.
Pero no solamente este espectro de líneas ha servido para conocer la composición atómica o molecular de cuerpos celestes.
A principios del siglo XX, N. Böhr en 1913, utilizó el conocimiento del espectro de líneas del átomo de hidrógeno para proponer el modelo atómico más importante de la física clásica.
Este modelo aportó el conocimiento de los estados fundamentales (n) y secundarios de energía de los electrones que se movían alrededor del núcleo atómico.
La importancia de su modelo consistió en que pudo explicar que el espectro de líneas característico del hidrógeno se debía a “saltos” o transiciones cuantizadas de los electrones entre niveles.
Estas transiciones electrónicas de niveles de mayor energía a niveles de menor energía, emiten fotones de luz con una determinada frecuencia o color en el espectro visible.
Es decir, las líneas espectrales evidencian estados cuantizados de energía de los electrones, donde éstos tienden a permanecer en el tiempo indefinidamente. Esta situación explica la estabilidad de los átomos y, por supuesto, de la materia. (https://youtu.be/FDU4bgxCV_s)
El modelo de Böhr sirvió para entender muchas propiedades atómicas como la reactividad química, la formación de las moléculas, los colores de las sustancias y la estabilidad de la materia, entre otras.
Niels Böhr recibió el premio Nobel de Física, por sus aportes científicos, en 1922.
Los análisis espectrales de la luz proveniente de estrellas, quásars, agujeros negros, y demás objetos del cosmos, han permitido conocer sus propiedades, su composición, su temperatura, su velocidad.
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¡Hasta pronto!
