Se llama luz (del latín lux, lucís) a la parte de la radiación electromagnética que puede ser percibida por el ojo humano. En física, el término luz se usa en un sentido más amplio e incluye todo el campo de la radiación conocido como espectro electromagnético, mientras que la expresión luz visible señala específicamente la radiación en el espectro visible.
La óptica es la rama de la física que estudia el comportamiento de la luz, sus características y sus manifestaciones.
El estudio de la luz revela una serie de características y efectos al interactuar con la materia, que permiten desarrollar algunas teorías sobre su naturaleza. (CONFORME K. M., UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL, 2017)
ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO
Se denomina espectro electromagnético a la distribución energética del conjunto de las ondas electromagnéticas. Referido a un objeto se denomina espectro electromagnético o simplemente espectro a la radiación electromagnética que emite (espectro de emisión) o absorbe (espectro de absorción) una sustancia. Dicha radiación sirve para identificar la sustancia de manera análoga a una huella dactilar. Los espectros se pueden observar mediante espectroscopios que, además de permitir ver el espectro, permiten realizar medidas sobre el mismo, como son la longitud de onda, la frecuencia y la intensidad de la radiación.
El espectro electromagnético se extiende desde la radiación de menor longitud de onda, como los rayos cósmicos, rayos gamma y los rayos X, pasando por la radiación ultravioleta, la luz visible y la radiación infrarroja, hasta las ondas electromagnéticas de mayor longitud de onda, como son las ondas de radio. Se cree que el límite para la longitud de onda más pequeña posible es la longitud de Planck mientras que el límite máximo sería el tamaño del universo aunque formalmente el espectro electromagnético es infinito y continuo. (CONFORME K. M., CUALIDADES DE LA LUZ, 2017)
Es una combinación de campos eléctricos y magnéticos oscilantes, que se propagan a través del espacio transportando energía de un lugar a otro. La radiación electromagnética puede manifestarse de diversas maneras como calor radiado, luz visible, rayos X o rayos gamma. A diferencia de otros tipos de onda, como el sonido, que necesitan un medio material para propagarse, la radiación electromagnética se puede propagar en el vacío. El estudio teórico de la radiación electromagnética se denomina electrodinámica y es un su campo del electromagnetismo.
Espectro electromagnético.
Atendiendo a su longitud de onda, la radiación electromagnética recibe diferentes nombres, y varía desde los energéticos rayos gamma (con una longitud de onda del orden de (longitudes de onda del orden de kilómetros el rango de las décimas de micrómetro el espectro electromagnético.
El espectro visible es un minúsculo intervalo que va desde la longitud de onda correspondiente al color violeta (aproximadamente 400 nanómetros color rojo (aproximadamente 700 nm). (CONFORME K. M., UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL, 2017)
CONCEPTOS RELATIVOS A LA LUZ
LUZ VISIBLE
Está formada por radiación electromagnética cuyas longitudes de onda están comprendidas entre 400 y 700 nm.
La luz es producida en la corteza atómica de los átomos, cuando un átomo por diversos motivos recibe energía puede que algunos de sus electrones pasen a capas electrónicas de mayor energía.
Los electrones son inestables en capas altas de mayor energía si existen niveles energéticos inferiores desocupados, por lo que tienden a caer hacia estos, pero al decaer hacia niveles inferiores emisión de fotones, cuyas frecuencias frecuentemente caen en el rango de frecuencias asociados a la luz que ocupaba el vacío y servía de medio de propagación de picómetros) hasta las ondas de radio kilómetros), pasando por el espectro visible (cuya longitud de onda está en micrómetro).
El rango completo de longitudes de onda es lo que se denomina nanómetros) hasta la longitud de onda correspondiente a la conservación de la energía requiere un tipo especial visible.
Eso es precisamente lo que sucede en fenómenos de emisión primaria tan diversos como la llama del fuego, un filamento incandescente de una lámpara o la luz procedente del sol. Secundariamente la luz procedente de emisión primaria puede ser reflejada, refractada, absorbida parcialmente y esa es la razón por la cual objetos que no son fuentes de emisión primaria son visibles. (CONFORME K. M., CONCEPTOS RELATIVOS DE LA LUZ , 2017)
La luz es producida en la corteza atómica de los átomos, cuando un átomo por diversos motivos recibe energía puede que algunos de sus electrones pasen a capas electrónicas de mayor energía.
Los electrones son inestables en capas altas de mayor energía si existen niveles energéticos inferiores desocupados, por lo que tienden a caer hacia estos, pero al decaer hacia niveles inferiores emisión de fotones, cuyas frecuencias frecuentemente caen en el rango de frecuencias asociados a la luz que ocupaba el vacío y servía de medio de propagación de picómetros) hasta las ondas de radio kilómetros), pasando por el espectro visible (cuya longitud de onda está en micrómetro).
El rango completo de longitudes de onda es lo que se denomina nanómetros) hasta la longitud de onda correspondiente a la conservación de la energía requiere un tipo especial visible.
Eso es precisamente lo que sucede en fenómenos de emisión primaria tan diversos como la llama del fuego, un filamento incandescente de una lámpara o la luz procedente del sol. Secundariamente la luz procedente de emisión primaria puede ser reflejada, refractada, absorbida parcialmente y esa es la razón por la cual objetos que no son fuentes de emisión primaria son visibles.
CLASES DE LUZ
LA LUZ NATURAL
Indispensable para todos los organismos fotosintéticos es un Espectro Electromagnético formado por la asociación de varios colores (azul hasta el rojo) que se propaga en forma de ondas (modelo ondulatorio) o estar formado por partículas luminosas cargadas con paquetes de energía cuántica (fotones de luz solar), esta luz es clave para realizar el proceso de la fotosíntesis.
Algunos seres vivos como las luciérnagas y peces abisales generan luz propia o radiante, llamándose Bioluminiscentes, los destellos de luz biológica son producidos por gasto de ATP celular.
LA LUZ ARTIFICIAL
Es originada por transformación de una forma de energía a otra, cuando la energía eléctrica pasa por las bombillas luminosas los filamentos de Tungsteno generan luz artificial que sirve para la iluminación de todos los ambientes, este tipo de luz también es aprovechada por las plantas expuestas bajo bombillas luminosas pues realizan fotosíntesis, pero en intensidades menores a la luz natural.
La absorción, la reflexión y la refracción de la luz
LA ABSORCIÓN
La absorción de la luz consiste en que un cuerpo se quedó parte de la energía de la luz que llega.
LA REFLEXIÓN DE LA LUZ
A veces, los rayos de la luz que llegan a un cuerpo rebotan en él. Este fenómeno se llama reflexión de la luz.
El ángulo con el que la luz sale reflejada de la superficie de un cuerpo (ángulo de reflexión) es igual al ángulo con el que llegó a dicha superficie (reflejan la mayor parte de la luz que les llega y que permite ver. (CONFORME K. M., CONCEPTOS RELATIVOS DE LA LUZ , 2017)
LUZ INFRARROJA Y TERMOGRAFÍA
Aplicación de luz infrarroja o termografía es el uso de una cámara de imágenes infrarrojas y medición para «ver» o «medir» la energía térmica que emite un objeto. La energía térmica o infrarroja es lo que su longitud de onda es muy larga para que la detecte el ojo humano. Dicho de otra manera, es la parte del espectro electromagnético que percibimos como calor. A diferencia de la luz visible, en el mundo infrarrojo todo aquello con una temperatura sobre cero absoluto emite calor; incluso, los objetos muy fríos, tales como cubos de hielo, emiten luz infrarroja.
VISUALIZANDO LA LUZ INFRARROJA
Entre más alta sea la temperatura del objeto mayor será la radiación IR emitida. La luz ver lo que los ojos no. Las cámaras de termografía infrarroja producen imágenes de luz infrarroja visible o radiación de «calor» y proporcionan mediciones precisas de temperatura sin contacto. Casi cualquier cosa se calienta antes de que falle, lo que convierte a las cámaras infrarrojas en herramientas muy rentables y valiosas para el diagnóstico de diversas tareas; y como la industria se esfuerza por mejorar la eficacia de fabricación, el manejo de energía, el mejoramiento de la calidad del trabajador, emergen día con día nuevos usos para ellas. (CONFORME K. M., CONCEPTOS RELATIVOS DE LA LUZ , 2017)
CUALIDADES DE LA LUZ
Las cualidades de la luz son cuatro:
· Intensidad: alta, baja.
· Dirección: frontal, trasera, cenital, nadir.
· Calidad: dura, suave
· Color: cálida, fría.
Ahora, veamoslas una a una.
INTENSIDAD:
La intensidad es la cantidad de luz que incide sobre un objeto y determina si dicho objeto está más o menos iluminado.
Si tenemos una intensidad más alta el o bueno estará más iluminado, pudiendo llegar a quemarlo. Mientras que si la intensidad es baja estará más oscuro, pudiendo quedar subexpuesto.
DIRECCIÓN: La dirección nos indica desde donde viene la luz. Pero ojo, esto no debe verse desde el punto del sujeto, sino desde el punto donde está la cámara, pues para hallar la dirección de la luz hay que ver como incide en el sujeto.
Luz frontal: proporciona información visible de todas las superficies visibles del objeto. Es ideal para resaltar el color, pero perdemos las sombras, lo que conlleva perdida de textura y volumen.
LUZ LATERAL: a diferencia de la luz frontal aporta volumen y resalta la textura. Gracias a este tipo de iluminación podemos comprender que un objeto es tridimensional en un medio bidimensional. Es decir, podemos saber que u objeto es una esfera y no un circulo.
CONTRALUZ: destaca la silueta y la forma global del objeto, pero se pierde información como unen ser la textura y el color. Aunque hay que destacar que esto no siempre se cumple, pue si el objeto es translucido puede que sí se resalten la textura y el color. Así pues, dependerá de cada caso.
Por ejemplo, si estamos fotografiando a una persona que tiene detrás la puesta de sol y exponemos para la puesta de sol, la persona aparecerá en la foto como una silueta negra.
Pero si iluminamos una hoja desde detrás estaremos revelando detalles como la textura y no perderemos la información de color.
LUZ CENITAL: en esencia es una luz muy agradable, pues es la que acostumbremos a ver en el día a día. El sol, las farolas, las bombillas en una casa…
Están en alto, por encima de nuestras cabezas. Este tipo de iluminación se suele usar para dar naturalidad a lo que estamos fotografiando.
LUZ CONTRACENITAL O NADIR: como ya habrás averiguado esta luz es la opuesta a la anterior. Ej este caso iluminaseis el sujeto desde abajo.
Es muy difícil verla de forma natural, pues requiere de reflejos de la luz para ello. Esta luz produce la inversión de las sombras, que ahora irán hacia arriba y dotarán a los sujetos de un aire fantasmal.
CALIDAD DE LA LUZ
Dependiendo de la calidad de la luz podremos saber si esta es dura o suave y percibir los distintos matices de dureza o suavidad.
La calidad, por tanto, afecta en cómo se van a ver las sombras y las luces y cómo será la transición entre ellas. Gracias a esto podremos saber el tamaño (aparente) de la fuente de luz.
Y digo tamaño aparente porque una luz que nos parece pequeña a nosotros, como es el flash, puede ser gigante para una hormiga. Esto también lo veremos más detenidamente en el próximo video.
LUZ DURA: es una la que está bien definida su procedencia, fácil de averiguar y produce sombras duras en los objetos en que incide.
LUZ SUAVE: es una luz envolvente que desdibuja los contornos de las sombras, suavizando las propias sombras, perdiendo textura y contraste. Es una luz que genera armonía. (CONFORME K. M., CUALIDADES DE LA LUZ, 2017)
EL SISTEMA VISUAL HUMANO
Definimos foto receptores como aquella célula o mecanismo capaz de captar la luz. La foto receptores se localizan en el interior del ojo y existen dos tipos diferentes: conos y bastones. Ángulo de incidencia). Los espejos son superficies muy lisas que imágenes en ellas.
Los conos forman un mosaico hexagonal regular en la fóvea, la mayor d ensidad de conos se encuentra en la foveola descendiendo esta densidad según nos alejamos en la retina periférica.
Los bastones se encuentran por la fóvea siguiendo de una manera más desorganizada el patrón de los conos. Existe una zona donde no existe ningún fotorreceptor, es el punto ciego. (CONFORME K. M., EL SISTEMA VISUAL HUMANO, 2017)
PIGMENTOS VISUALES
Los fotorreceptora responden a la luz en función de los pigmentos visuales que están localizados en la bicapa lipídica de los repliegues para los conos y en los discos membranosos para los bastones.
Los bastones contienen rodesiana, que es una proteína que presenta una mayor sensibilidad a las longitudes de onda cercanas a 500nm, es decir, a la luz verde azulada, por lo tanto es la responsable de la visión isotópica (condiciones de baja luminosidad).
Cada cono contiene uno de tres tipos de opinas: La eritropsia que tiene mayor sensibilidad para las longitudes de onda largas (luz roja), la cloropsina con mayor sensibilidad para longitudes de onda medias (luz verde) y por último la camposina con mayor sensibilidad para las longitudes de onda pequeñas (luz azul), por ello los conos son los responsables de la percepción del color y dan lugar a la visión tricromática.
Ultra estructura de las terminaciones sinápticas de los conos y bastones
La información codificada por los fotorreceptora se transmite a través de sus terminaciones sinápticas llamadas pedículos en el caso de los conos y esférulas en el caso de los bastones. Ambas están llenas de vesículas sinápticas.
En las sinapsis, que es la región de contacto entre los axómas y las dendritas, existen unas estructuras densas llamadas Sinapsis en Cintilla. Las células que intervienen en los procesos que se realizan en esta zona son las células bipolares, las células horizontales, las células interplexiformes y las ganglionares. (CONFORME K. M., EL SISTEMA VISUAL HUMANO, 2017)
Los pedículos forman una estructura conocida como triada en la que se encuentran tres procesos: 2 procesos laterales que corresponden a células horizontales y un proceso central alineado con la sinapsis en cintilla (células bipolares). Las esférulas contienen dos sinapsis en cintilla que forman una estructura conocida como diada compuesta por una estructura lateral (compuesto por las terminaciones axónicas de las células horizontales) y un elemento central (compuesto por las dendritas intervaginantes de las células bipolares para los bastones). (CONFORME K. M., EL SISTEMA VISUAL HUMANO, 2017)
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FOTO TRANSDUCCIÓN
La foto transducción es el proceso a través del cual la información captada por las células fotorreceptora se convierte en señal eléctrica y luego se manda al cerebro. Aunque la estructura de los conos y los bastones es diferentes, el mecanismo de transducción en ambos es muy similar.
ADAPTACIÓN AL BRILLO
El ojo humano puede discriminar un rango total de niveles enorme (10^10 niveles) pero no a la vez. Aquí es donde aparece el fenómeno de adaptación al brillo que dependiendo del brillo subjetivo percibido el ojo puede discriminar unos niveles u otros. (CONFORME K. M., EL SISTEMA VISUAL HUMANO, 2017)
FLORES BALSECA, C. (2014). RADIOACTIVIDAD. En C. FLORES,SEPARATAS DE BIOFISICA (pág. 105). GUAYAUIL.
CONFORME, K. (06 de 02 de 2017). BIOFISICA. Obtenido de BIOFISCA: http://fcmbiofisica2.blogspot.com/2017/02/unidad-3.html
CONFORME, K. M. (26 de 02 de 2017). BIOFISICA DE LA PERCEPCION AUDITIVA. Obtenido de http://fcmbiofisica2.blogspot.com/2017/02/unidad-3-biofisica-de-la-percepcion.html
CONFORME, K. M. (27 de 02 de 2017). CONCEPTOS RELATIVOS DE LA LUZ. Obtenido de http://fcmbiofisica2.blogspot.com/2017/02/entrada-3-conceptos-relativos-la-luz.html
CONFORME, K. M. (27 de 02 de 2017). CUALIDADES DE LA LUZ. Obtenido de http://fcmbiofisica2.blogspot.com/2017/02/unidad-3-cualidades-de-la-luz.html
CONFORME, K. M. (2017 de 02 de 2017). EL SISTEMA VISUAL HUMANO. Obtenido de http://fcmbiofisica2.blogspot.com/2017/02/unidad-3_28.html
CONFORME, K. M. (26 de 02 de 2017). UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL. Obtenido de LA LUZ Y EL ESPECTRO ELECTROMAGNETICO: http://fcmbiofisica2.blogspot.com/2017/02/unidad-3-la-luz-y-el-espectro.html
Conforme, K. R. (02 de 26 de 2017). CATEDRA DE BIOFISICA. Obtenido de http://fcmbiofisica2.blogspot.com/2017/02/transporte-de-materiales-traves-de-las.html
