La óptica se ocupa del estudio de la luz, de sus características y de sus manifestaciones. La reflexión y la refracción por un lado, y las interferencias y la difracción por otro, son algunos, de los fenómenos ópticos fundamentales. Los primeros pueden estudiarse siguiendo la marcha de los rayos luminosos. Los segundos se interpretan recurriendo a la descripción en forma de onda. El conocimiento de las leyes de la óptica permite comprender cómo y por qué se forman esas imágenes, que constituyen para el hombre la representación más valiosa de su mundo exterior.

«Una casa o un árbol proyectando sombra en un día soleado, un espejo o la superficie de un estanque devolviendo nuestra propia imagen, la apariencia quebrada de una varilla parcialmente sumergida en el agua, la ilusión de presencia de agua sobre el asfalto recalentado, el arco iris cruzando el cielo después de una tormenta, son parte de las incontables experiencias visuales que responden a tres simples leyes empíricas» (B. Rossi).

La óptica, o estudio de la luz, constituye un ejemplo de ciencia milenaria. Ya Arquímedes en el siglo III antes de Cristo era capaz de utilizar con fines bélicos los conocimientos entonces disponibles sobre la marcha de los rayos luminosos a través de espejos y lentes. Sin planteamientos muy elaborados sobre cuál fuera su naturaleza, los antiguos aprendieron, primero, a observar la luz para conocer su comportamiento y, posteriormente, a utilizarla con diversos propósitos. Es a partir del siglo XVII con el surgimiento de la ciencia moderna, cuando el problema de la naturaleza de la luz cobra una importancia singular como objeto del conocimiento científico.

Estamos tan familiarizados con la luz que normalmente no somos conscientes de que se trata de un fenómeno físico singular. De su estudio se ocupa la óptica (de la raíz griega optós, visible), que constituye una de las ramas de la física más fértiles en ideas que han revolucionado nuestra visión de la naturaleza y es asimismo una disciplina científica que ha tenido, y tiene, aplicaciones prácticas de enorme trascendencia: piénsese, por ejemplo, que la astronomía no pudo empezar a desarrollarse realmente como ciencia hasta la invención del telescopio, y lo mismo cabe decir de la biología en relación al microscopio. La óptica se divide en dos ramas: óptica geométrica y óptica física. La primera se ocupa del estudio de todos aquellos fenómenos ópticos que pueden tratarse sin necesidad de un modelo sobre la naturaleza de la luz, mientras que la óptica física se ocupa precisamente de la naturaleza de la luz y de los fenómenos que se explican haciendo referencia a ella.

En resumen la óptica es la rama de la física que se ocupa de la propagación y el comportamiento de la luz. En un sentido amplio, la luz es la zona del espectro de radiación electromagnética que se extiende desde los rayos X hasta las microondas, e incluye la energía radiante que produce la sensación de visión. El estudio de la óptica se divide en dos ramas, la óptica geométrica y la óptica física, aunque recientemente se considera una tercera llamada óptica cuántica.

CONCEPTOS FUNDAMENTALES

La luz es un agente físico capaz de impresionar nuestra retina haciendo posible la visión. Con respecto a la luz, los cuerpos pueden ser luminosos (fuentes o focos), si emiten luz propia, o iluminados, si se ven gracias a la luz que reciben.

Se denomina oscuridad a la total ausencia de sensación luminosa.

Fuente puntual es una fuente luminosa cuyas dimensiones pueden considerarse nulas con respecto a la distancia a los cuerpos que ilumina.

El color es una característica psicofísica de la luz que se basa en diversas características físicas, en particular en la longitud de onda. En general, y si no se dice otra cosa, nos referiremos a la luz blanca, que es la que produce la misma sensación de color que la luz solar cenital media.

En cuanto a su capacidad para dejar pasar la luz, los cuerpos pueden ser opacos, si, colocados entre una fuente luminosa y el observador, no permiten recibir ninguna sensación luminosa, y transparentes, si dejan pasar la luz a su través. A su vez, los cuerpos transparentes pueden ser diáfanos, si permiten ver los objetos situados detrás de ellos (por ejemplo, el vidrio de la ventana), y translúcidos o semitransparentes, si a través de ellos puede reconocerse la luz, pero no la forma de los objetos (por ejemplo, las vidrieras).

NATURALEZA DE LA LUZ

La naturaleza de la luz ha sido objeto de la atención de filósofos y científicos desde tiempos remotos. Ya en la antigua Grecia se conocían y se manejaban fenómenos y características de la luz tales como la reflexión, la refracción y el carácter rectilíneo de su propagación, entre otros. No es de extrañar entonces que la pregunta ¿qué es la luz? se planteara como una exigencia de un conocimiento más profundo. Los griegos primero y los árabes después sostuvieron que la luz es una emanación del ojo que se proyecta sobre el objeto, se refleja en él y produce la visión. El ojo sería, pues, el emisor y a la vez el receptor de los rayos luminosos.

A partir de esa primera explicación conocida, el desarrollo histórico de las ideas sobre la naturaleza de la luz constituye un ejemplo de cómo evolucionan las teorías y los modelos científicos a medida que, por una parte, se consolida el concepto de ciencia y, por otra, se obtienen nuevos datos experimentales que ponen a prueba las ideas disponibles.

El modelo corpuscular de Newton

Isaac Newton (1642-1727) se interesó vivamente en los fenómenos asociados a la luz y los colores. A mediados del siglo XVII, propuso una teoría o modelo acerca de lo que es la luz, cuya aceptación se extendería durante un largo periodo de tiempo. Afirmaba que el comportamiento de la luz en la reflexión y en la refracción podría explicarse con sencillez suponiendo que aquélla consistía en una corriente de partículas que emergen, no del ojo, sino de la fuente luminosa y se dirigen al objeto a gran velocidad describiendo trayectorias rectilíneas. Empleando sus propias palabras, la luz podría considerarse como «multitudes de inimaginables pequeños y velocísimos corpúsculos de varios tamaños».

Al igual que cualquier modelo científico, el propuesto por Newton debería resistir la prueba de los hechos experimentales entonces conocidos, de modo que éstos pudieran ser interpretados de acuerdo con el modelo. Así, explicó la reflexión luminosa asimilándola a los fenómenos de rebote que se producen cuando partículas elásticas chocan contra una pared rígida. En efecto, las leyes de la reflexión luminosa resultaban ser las mismas que las de este tipo de colisiones.

Con el auxilio de algunas suposiciones un tanto artificiales, consiguió explicar también los fenómenos de la refracción, afirmando que cerca de la superficie de separación de dos medios transparentes distintos, los corpúsculos luminosos sufren unas fuerzas atractivas de corto alcance que provocan un cambio en la dirección de su propagación y en su velocidad. Aunque con mayores dificultades que las habidas para explicar la reflexión, logró deducir las leyes de la refracción utilizando el modelo corpuscular.

El modelo ondulatorio de Huygens

El físico holandés Christian Huygens (16291695) dedicó sus esfuerzos a elaborar una teoría ondulatorio acerca de la naturaleza de la luz que con el tiempo vendría a ser la gran rival de la teoría corpuscular de su contemporáneo Newton.

Era un hecho comúnmente aceptado en el mundo científico de entonces, la existencia del «éter cósmico» o medio sutil y elástico que llenaba el espacio vacío. En aquella época se conocían también un buen número de fenómenos característicos de las ondas.

En todos los casos, para que fuera posible su propagación debía existir un medio material que hiciera de soporte de las mismas. Así, el aire era el soporte de las ondas sonoras y el agua el de las ondas producidas en la superficie de un lago.

Huygens supuso que todo objeto luminoso produce perturbaciones en el éter, al igual que un silbato en el aire o una piedra en el agua, las cuales dan lugar a ondulaciones regulares que se propagan a su través en todas las direcciones del espacio en forma de ondas esféricas. Además, según Huygens, cuando un punto del éter es afectado por una onda se convierte, al vibrar, en nueva fuente de ondas.

Estas ideas básicas que definen su modelo ondulatorio para la luz le permitieron explicar tanto la propagación rectilínea como los fenómenos de la reflexión y la refracción, que eran, por otra parte, comunes a los diferentes tipos de ondas entonces conocidas. A pesar de la mayor sencillez y el carácter menos artificioso de sus suposiciones, el modelo de Huygens fue ampliamente rechazado por los científicos de su época.

La enorme influencia y prestigio científico adquirido por Newton se aliaron con la falta de un lenguaje matemático adecuado, en contra de la teoría de Huygens para la luz.

El físico inglés Thomas Young (1772-1829) publicó en 1881 un trabajo titulado «Esbozos de experimentos e investigaciones respecto de la luz y el sonido». Utilizando como analogía las ondas en la superficie del agua, descubrió el fenómeno de interferencias luminosas, según el cual cuando dos ondas procedentes de una misma fuente se superponen en una pantalla, aparecen sobre ella zonas de máxima luz y zonas de oscuridad en forma alternada.

El hecho de que, en diferentes zonas, luz más luz pudiese dar oscuridad, fue explicado por Young en base a la teoría ondulatorio, suponiendo que en ellas la cresta de una onda coincidía con el valle de la otra, por lo que se producía una mutua destrucción.

Aunque las ideas de Young tampoco fueron aceptadas de inmediato, el respaldo matemático efectuado por Agustín Fresnel (1788-1827) catorce años después, consiguió poner fuera de toda duda la validez de las ideas de Young sobre tales fenómenos, ideas que se apoyaban en el modelo ondulatorio propuesto por Huygens.

El modelo corpuscular era incapaz de explicar las interferencias luminosas. Tampoco podía explicar los fenómenos de difracción en los cuales la luz parece ser capaz de bordear los obstáculos o doblar las esquinas como lo demuestra la existencia de una zona intermedia de penumbra entre las zonas extremas de luz y sombra. Las ideas de Huygens prevalecían, al fin, sobre las de Newton tras una pugna que había durado cerca de dos siglos.

La luz como onda electromagnética

El físico escocés James Clark Maxwell en 1865 situó en la cúspide las primitivas ideas de Huygens, aclarando en qué consistían las ondas luminosas. Al desarrollar su teoría electromagnética demostró matemáticamente la existencia de campos electromagnéticos que, a modo de ondas, podían propasarse tanto por el espacio vacío como por el interior de algunas sustancias materiales.

Maxwell identificó las ondas luminosas con sus teóricas ondas electromagnéticas, prediciendo que éstas deberían comportarse de forma semejante a como lo hacían aquéllas. La comprobación experimental de tales predicciones vino en 1888 de la mano del físico alemán Henrich Hertz, al lograr situar en el espacio campos electromagnéticos viajeros, que fueron los predecesores inmediatos de las actuales ondas de radio. De esta manera se abría la era de las telecomunicaciones y se hacía buena la teoría de Maxwell de los campos electromagnéticos.

La diferencia entre las ondas de radio (no visibles) y las luminosas tan sólo radicaba en su longitud de onda, desplazándose ambas a la velocidad de la luz, es decir, a 300 000 km/s. Posteriormente una gran variedad de ondas electromagnéticas de diferentes longitudes de onda fueron descubiertas, producidas y manejadas, con lo que la naturaleza ondulatorio de la luz quedaba perfectamente encuadrada en un marco más general y parecía definitiva. Sin embargo, algunos hechos experimentales nuevos mostrarían, más adelante, la insuficiencia del modelo ondulatorio para describir plenamente el comportamiento de la luz.

Los fotones de Einstein

Max Planck (1858-1947), al estudiar los fenómenos de emisión y absorción de radiación electromagnética por parte de la materia, forzado por los resultados de los experimentos, admitió que los intercambios de energía que se producen entre materia y radiación no se llevaba a cabo de forma continua, sino discreta, es decir, como a saltos o paquetes de energía, lo que Planck denominó cuantos de energía.

Esta era una idea radicalmente nueva que Planck intentó conciliar con las ideas imperantes, admitiendo que, si bien los procesos de emisión de luz por las fuentes o los de absorción por los objetos se verificaba de forma discontinua, la radiación en sí era una onda continua que se propagaba como tal por el espacio.

Así las cosas, Albert Einstein (1879-1955) detuvo su atención sobre un fenómeno entonces conocido como efecto fotoeléctrico. Dicho efecto consiste en que algunos metales como el cesio, por ejemplo, emiten electrones cuando son iluminados por un haz de luz.

El análisis de Einstein reveló que ese fenómeno no podía ser explicado desde el modelo ondulatorio, y tomando como base la idea de discontinuidad planteada con anterioridad por Plank, fue más allá afirmando que no sólo la emisión y la absorción de la radiación se verifica de forma discontinua, sino que la propia radiación es discontinua.

Estas ideas supusieron, de hecho, la reformulación de un modelo corpuscular. Según el modelo de Einstein la luz estaría formada por una sucesión de cuantos elementales que a modo de paquetes de energía chocarían contra la superficie del metal, arrancando de sus átomos los electrones más externos. Estos nuevos corpúsculos energéticos recibieron el nombre de fotones (fotos en griego significa luz).

La luz ¿onda o corpúsculo?

La interpretación efectuada por Einstein del efecto fotoeléctrico fue indiscutible, pero también lo era la teoría de Maxwell de las ondas electromagnéticas.

Ambas habían sido el producto final de la evolución de dos modelos científicos para la luz, en un intento de ajustarlos con más fidelidad a los resultados de los experimentos. Ambos explican la realidad, a pesar de lo cual parecen incompatibles.

Sin embargo, cuando se analiza la situación resultante prescindiendo de la idea de que un modelo deba prevalecer necesariamente sobre el otro, se advierte que de los múltiples fenómenos en los que la luz se manifiesta, unos, como las interferencias o la difracción, pueden ser descritos únicamente admitiendo el carácter ondulatorio de la luz, en tanto que otros, como el efecto fotoeléctrico, se acoplan sólo a una imagen corpuscular. No obstante, entre ambos se obtiene una idea más completa de la naturaleza de la luz. Se dice por ello que son complementarios.

Las controversias y los antagonismos entre las ideas de Newton y Huygens han dejado paso, al cabo de los siglos, a la síntesis de la física actual. La luz es, por tanto, onda, pero también corpúsculo, manifestándose de uno u otro modo en función de la naturaleza del experimento o del fenómeno mediante el cual se la pretende caracterizar o describir.

La energía radiante tiene una naturaleza dual, y obedece leyes que pueden explicarse a partir de una corriente de partículas o paquetes de energía, los llamados fotones, o a partir de un tren de ondas transversales. El concepto de fotón se emplea para explicar las interacciones de la luz con la materia que producen un cambio en la forma de energía, como ocurre con el efecto fotoeléctrico o la luminiscencia. El concepto de onda suele emplearse para explicar la propagación de la luz y algunos de los fenómenos de formación de imágenes. En las ondas de luz, como en todas las ondas electromagnéticas, existen campos eléctricos y magnéticos en cada punto del espacio, que fluctúan con rapidez. Como estos campos tienen, además de una magnitud, una dirección determinada, son cantidades vectoriales. Los campos eléctrico y magnético son perpendiculares entre sí y también perpendiculares a la dirección de propagación de la onda. La onda luminosa más sencilla es una onda sinusoidal pura, llamada así porque una gráfica de la intensidad del campo eléctrico o magnético trazada en cualquier momento a lo largo de la dirección de propagación sería la gráfica de una función seno. El número de oscilaciones o vibraciones por segundo en un punto de la onda luminosa se conoce como frecuencia. La longitud de onda es la distancia a lo largo de la dirección de propagación entre dos puntos con la misma ‘fase’, es decir, puntos que ocupan posiciones equivalentes en la onda. Por ejemplo, la longitud de onda es igual a la distancia que va de un máximo de la onda sinusoidal a otro, o de un mínimo a otro. En el espectro visible, las diferencias en longitud de onda se manifiestan como diferencias de color. El rango visible va desde 350 nanómetros (violeta) hasta 750 nanómetros (rojo), aproximadamente (un nanómetro, nm, es una milmillonésima de metro). La luz blanca es una mezcla de todas las longitudes de onda visibles. No existen límites definidos entre las diferentes longitudes de onda, pero puede considerarse que la radiación ultravioleta va desde los 350 nm hasta los 10 nm. Los rayos infrarrojos, que incluyen la energía calorífica radiante, abarcan las longitudes de onda situadas aproximadamente entre 750 nm y 1 mm. La velocidad de una onda electromagnética es el producto de su frecuencia y su longitud de onda. En el vacío, la velocidad es la misma para todas las longitudes de onda. La velocidad de la luz en las sustancias materiales es menor que en el vacío, y varía para las distintas longitudes de onda; este efecto se denomina dispersión. La relación entre la velocidad de la luz en el vacío y la velocidad de una longitud de onda determinada en una sustancia se conoce como índice de refracción de la sustancia para dicha longitud de onda. El índice de refracción del aire es 1,00029 y apenas varía con la longitud de onda. En la mayoría de las aplicaciones resulta suficientemente preciso considerar que es igual a 1.

COMPOSICIÓN DE LA LUZ

La luz es una forma de energía y aunque esta no es visible, no existe ninguna dificultad para determinar su presencia. El sol irradia continuamente luz en todas direcciones; una pequeña porción de ella cae sobre la tierra y la ilumina. Aunque estamos continuamente sometidos a la radiación luminosa, no sentimos impacto por que no se trata de una cosa material. Lo que podemos sentir, en cambio, es el calor del sol, por que su luz es convertida en energía calorífica, que el cuerpo detecta; por ejemplo podemos sentir calor proveniente de una lámpara eléctrica.

Algunas sustancias como el aire y el vidrio, son transparentes a la luz, por lo cual permiten el paso de esta a través de ellas. Cuando la luz atraviesa el vidrio se propaga algo mas lentamente que en el aire.

Cuando la luz atraviesa una lamina de vidrio se desvía al entrar en él y vuelve a desviarse al salir. Ambas desviaciones se compensan mutuamente por que ambas caras del vidrio son paralelas. Como la dirección es la misma al entrar que al salir, los objetos vistos a través del vidrio no parecen distorsionados; si las superficies fueran curvas, la dirección del rayo de luz al salir seria distinta que al entrar. Esta propiedad es la que utilizan las lentes para desviar los rayos luminosos del modo deseado.

Los objetos opacos brillantes reflejan los rayos luminosos. El aluminio y la plata bruñidos son muy buenos reflectores. Los espejos poseen en la parte de atrás una fina capa de plata con una capa de pintura roja que la cubre pa0ra evitar que por fricción n se desprenda. Al mirar un espejo, la luz que llega a nuestros ojos proviene de su superficie y da la impresión de que la imagen se encuentra en algún punto por detrás del espejo. Un espejo plano da una imagen del mismo tamaño que el objeto. En el calidoscopio la luz reflejada en los trozos de papel de colores es reflejada nuevamente en los dos espejos que lo forman, y con cada reflexión se produce una nueva imagen. La serie de imágenes se nos aparecen en forma de un hermoso dibujo.

El ojo que sigue la dirección de los rayos provenientes del espejo, podrá comprobar que para la mayoría de las posiciones del objeto la imagen aparece ya sea aumentado o disminuida de tamaño. Puede también aparecer invertida.

Aunque para el ojo la luz parece ser incolora, en realidad se compone de varios colores (rojo, anaranjado, amarillo, verde, azul, índigo y violeta).

Unidos, estos colores dan luz incolora (a menudo denominada luz blanca). Isaac Newton fue el primero en demostrar que esto era así haciendo pasar un haz de luz blanca a través de un prisma. La luz emergente estaba dividida en sus colores componentes y al intercalar una pantalla en su camino sobre ella aparecía un arco iris. Esta banda luminosa era la imagen de la fuente luminosa, con una imagen por cada color de luz componente. Estas imágenes constituyen el espectro de luz incidente. El espectroscopio es un instrumento que emplea un prisma para obtener el espectro. Cuando un elemento químico se encuentra a una temperatura suficientemente alta, emite luz. La luz de un elemento en particular dará siempre el mismo espectro. Por eso el espectroscopio se emplea en análisis químicos y también para analizar la luz proveniente de las estrellas y determinar los elementos que la componen.

El vidrio puede fabricarse en varios colores. El vidrio rojo es el que permite únicamente el paso a la luz roja, absorbe la luz de los otros colores. El vidrio azul, en cambio absorber las luces de todos los colores menos el azul.

Un objeto azul opaco se ve azul porque absorbe la luz roja, anaranjada, amarilla, verde, índigo y violeta que caen sobre él y refleja solamente la luz a la que es la luz que ve el ojo. Si el objeto refleja todas las luces, se ve blanco, si no refleja ninguna se ve negro

Si sobre un objeto rojo incide solamente luz roja, esta luz será reflejada y el objeto sé vera roja. Pero un objeto verde absolverá toda la luz roja que caiga sobre él. Nada se reflejara, por lo cual el objeto parecerá de color negro.

El ojo puede detectar la luz porque posee una parte sensible a la luz, la retina. Los rayos luminosos que llegan al ojo son concentrados por la cornea y el cristalino, de modo que forman una imagen sobre la retina. Esta imagen es transmitida en forma de impulsos nerviosos por el nervio óptico hasta el cerebro que la traduce en un cuadro.

El reflector blanco ilumina el blanco vestido de la bailarina en el escenario, los espectadores lo ven blanco, pero si el reflector cambia a verde, rojo, azul, o cualquier otro color, el vestido aparentemente cambiara su color, tomando el de los reflectores que lo ilumina.

El vestido blanco de la bailarina se ve blanco por que refleja hacia los ojos de los espectadores la luz blanca del reflector. Pero un objeto blanco parece blanco solamente por que refleja todos los colores que caen sobre él. Cuando el reflector cambia al rojo, solo cae sobre la luz roja y por ende solo puede reflejar la luz roja. El vestido reflejara luz verde y parecerá verde, luz azul y sé vera azul. Para que el vestido adquiera cualquier color no es necesario, sin embargo, poseer luces de muchos colores. En realidad, cualquier efecto de color puede obtenerse mezclando los rayos de tres reflectores: Rojos, azules, y verde, son estos los colores primarios de la luz. Mezclando los haces luminosos en las proporciones adecuadas, puede obtenerse cualquier color visible. Un reflector verde y otro rojo de igual intensidad sobre el vestido blanco lo harán parecer, sorprendentemente, amarillo. Agréguese un reflector azul y el vestido volverá a ser blanco.

La luz blanca del sol o del reflector es en sí una mezcla de diferentes colores.

"Él triángulo" de colores es un método conveniente para recordar los resultados de mezclar cruces de diferentes colores. La combinación de colores primarios contiguos da el color intermedio. Los colores opuestos en él triangulo se denominan complementarios. Su propiedad fundamental es que al combinarse dan nuevamente luz blanca.

Así como con tres colores primarios se podrían obtener todos los demás colores. Hay tres pigmentos (sustancias colorantes, pinturas) que al ser mezclados producen un pigmento capas de reflejar luz de cualquier color. Los tres pigmentos primarios no son los mismos que los tres colores primarios de luz. Son el amarillo, él púrpura (magenta) y el azul verdoso, los colores secundarios de la luz. Cada pigmento primario absorbe uno de los colores primarios de la luz y refleja los otros dos.

El amarillo es uno de los pigmentos primarios. Un vestido amarillo bajo la luz blanca (igual a una, mezcla de luces con rojo, verde y azul), refleja los dos colores de luz que compone la luz amarillo-rojo y verde. Absorbe todo el azul, color complementario del amarillo. Un vestido azul verdoso refleja azul y verde y absorbe todo el rojo.

De modo que si se mezclan pigmentos amarillo y azul verdoso en igual porción, el pigmento resultante absorberá todas las luces menos la verde, que será reflejada. Por eso la pintura amarilla mezclada con pintura azul verdosa da pintura verde.

El color de cualquier pigmento es el resultado de sustraer de luz blanca todos los colores que absorben los pigmentos constituyentes, y reflejar solamente los colores comunes a todos los constituyentes. Puede eliminarse toda luz reflejada mezclando pigmentos púrpura y verde. Él púrpura solo reflejara rojo y azul, y el verde solo reflejara verde. No hay colores comunes a ambos pigmentos que puedan ser reflejados y el objeto se ve negro. Los colores deben, sin embargo, sé mezclados en las proporciones correctas. Si hay más verde que púrpura, algo de luz verde no podrá ser absorbida por él púrpura y el pigmento resultante será verde oscuro. Los pigmentos complementarios son rojos y azules verdoso, verde y púrpura, azul y amarillo. Pero a diferencia de mezcla de luces de colores, la suma de dos pigmentos complementarios da negro. Colores complementarios de luz, al ser mezclados en las proporciones correctas, dan blanco porque el rayo resultante contiene todos los constituyentes de la luz blanca. Los pigmentos complementarios dan negro al ser mezclados porque constituyen una sustancia que absorbe todos los colores constituyentes de la luz blanca. El pigmento ha sustraído de la luz blanca todos los colores que pudieron ser absorbidos, no dejando nada para reflejar.

EL «EXPERIMENTUM CRUCIS» DE NEWTON

Newton había encontrado ya que la luz blanca es una luz compuesta, pero deseaba demostrar de una forma indiscutible que los colores que emergían del prisma no eran modificaciones de la luz blanca, como sugerían sus adversarios científicos. Para conseguirlo ideó un «experimentum crucis» o experimento crucial que consistía, en esencia, en someter a cada uno de los colores obtenidos por la acción de un primer prisma, a un segundo prisma, y comprobar por una parte que no podía descomponerse más y por otra su diferente comportamiento en cuanto al grado de desviación sufrida por efecto del prisma. Newton resume sus resultados en los siguientes términos: «En primer lugar descubrí que los rayos que son más refractados que otros de la misma incidencia exhiben colores púrpuras y violetas, mientras que aquellos que exhiben el rojo son menos retractados, y los azules, verdes y amarillos poseen refracciones intermedias... En segundo y a la inversa, descubrí que rayos de igual incidencia son gradualmente más y más refractados según su disposición a exhibir colores en este orden: rojo, amarillo, verde, azul y violeta con todos sus colores intermedios».

PROPAGACIÓN de la luz

A diferencia del sonido, la luz se propaga en el vacío, es decir, no necesita de un soporte material para su propagación. En un medio isótropo, la luz se propaga en línea recta. Esto es algo que puede observarse fácilmente, por ejemplo, en el polvillo del aire de una habitación en la que no existe ni