La ciencia de la luz y el color: Descomposición de la luz
Descartes explicó la formación del arco iris y años más tarde Newton estudió la luz y logró descomponerla en los colores de su espectro por medio de un prisma - año1666-.
Newton sabía muy poco sobre la naturaleza de la luz, no sabía que era una onda y menos aún que era una onda electromagnética. Creía que estaba formada por corpúsculos, pero consiguió descomponerla en sus colores espectrales. Hoy sabemos que la luz es a la vez partícula y onda.
Los seres humanos (y algunos animales) apreciamos una amplia gama de colores que, por lo general, se deben a la mezcla de radiaciones (luces) de diferentes longitudes de onda. El color de la luz con una única longitud de onda o una banda estrecha de ellas se conoce como color puro.
Al hacer pasar la luz por un prisma de cristal, las distintas longitudes de onda que componen el haz de luz viajan dentro de él a diferente velocidad y se curvan de manera diferente al entrar y al salir (doble refracción al cambiar de medio) dando como resultado un haz desviado de la dirección inicial y con sus componentes separados. Así surge el espectro solar.
Cada uno de los diferentes rayos de luz atraviesa el cristal con distinta velocidad y la velocidad media de la luz dentro del prisma es menor que en el vacío. La luz es una onda con un campo eléctrico oscilante que interfiere con la partículas cargadas que hay en la materia.
Cómo puedes obsevar en la imagen inicial de esta página, siempre que la luz incide en una cara se refleja y se refracta al mismo tiempo.
Las radiaciones visibles están comprendidas entre las siguientes longitudes de onda: desde 350 nm (nanometros) para el color violeta hasta 750 nm para el rojo.
Las gotas de agua suspendidas en la atmósfera también descomponen la luz y forman el arco iris. Pulsa aquí para comprender este fenómeno usando un applet interactivo.
Con ayuda de un prisma podemos analizar la luz blanca y los colores emitidos por los diferentes elementos: Na, C, He, etc. Podemos identificar y distinguir los elemento por los colores que emiten. Cada elemento tiene unos niveles energéticos permitidos por los que circulan los electrones. Los saltos entre estos niveles son los que dan los tipos de radiaciones -los colores- que lo identifican. Cada elemento tiene un espectro característico.
A continuación vemos las rayas de color emitidas por el carbono (el espectro del C):
El sodio (metal muy reactivo) emite una luz amarilla. Las lámparas que iluminan las carreteras son algunas veces de vapor de sodio. Los coches llevan luces emitidas por gases halógenos (son muy luminosas).