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La teoría ondulatoria de Christian Huygens 1703

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La teoría ondulatoria de Christian Huygens 1703

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La teoría ondulatoria de la luz, propuesta por Christiaan Huygens, establece que la luz se propaga como una onda, y no como partículas como sostenía la teoría corpuscular de Newton. Huygens describió la luz como ondas que se propagan a través de un medio llamado "éter luminífero". El principio de Huygens postula que cada punto de un frente de onda actúa como una nueva fuente de ondas secundarias, lo que permite explicar fenómenos como la difracción y la reflexión.

Más detalles:

Teoría ondulatoria:

Huygens contrasta la teoría corpuscular de Newton, que veía la luz como partículas, con su propia teoría ondulatoria, donde la luz es una onda.

Éter luminífero:

Para explicar la propagación de las ondas de luz, Huygens postuló la existencia de un medio llamado "éter luminífero", que llenaba todo el espacio y permitía que las ondas se propagaran.

Principio de Huygens:

Este principio establece que cada punto de un frente de onda actúa como una fuente de ondas esféricas secundarias. Estas ondas secundarias se propagan en todas direcciones, y su envolvente es el nuevo frente de onda.

Explicación de fenómenos:

El principio de Huygens, junto con la teoría ondulatoria, permite explicar fenómenos como la reflexión, la refracción, la difracción y la interferencia de la luz.

Comparación con la teoría corpuscular:

A diferencia de la teoría corpuscular, que no podía explicar estos fenómenos, la teoría ondulatoria de Huygens ofrecía una explicación más completa y precisa.

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La teoría corpuscular de Isaac Newton 1672

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La teoría corpuscular de Isaac Newton 1672

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Cuando una fuerza actua sobre un objeto esta se pone en movimiento, acelera, desacelera o varia su trayectoria. Esta ley plantea que la fuerza neta aplicada sobre un objeto es directamente proporcional a la aceleracion que este adquiere en su trayectoria.

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Isaac Newton - Biografía - Canal Historia

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Isaac Newton fue un físico y matemático inglés que desarrolló los principios de la física moderna, incluidas las leyes del movimiento.

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La teoría ondulatoria de Thomas Young 1801

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La teoría ondulatoria de Thomas Young 1801

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Thomas Young compartio su teoria de la luz en 1801, a traves de sus experimentos demostraron la naturaleza ondulatoria de la luz. Young propuso que habria algun tipo de interaccion si dos ondas de luz entraban en contacto.

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Thomas Young (1773 -1829)

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.

El experimento de las dos rendijas pone de manifiesto el proceso de interferencia óptica, nombre con que Young designó los procesos constructivos y destructivos de la composición de ondas y con el que se conoce desde entonces.

También de esta forma se podían entender los anillos de Newton, sin tener que aceptar la complicada explicación de las vibraciones de los medios producidas por el impacto de los corpúsculos de luz, sino por la interferencia entre las ondas reflejadas en dos superficies, que luego veremos.

El experimento es fácil de realizar. Se perfora una pantalla opaca (mejor negra) con dos orificios de muy pequeño diámetro y muy próximos entre sí y se iluminan ambos por una luz monocromática procedente de un foco puntual. Al dejar que se proyecte la luz sobre una pantalla blanca ( o al acercar la pantalla al ojo, despues de comprobar que la intensidad es muy baja) se aprecian franjas brillantes y oscuras, como indica la figura (Figuras 2 y 3).

Se puede comprobar fácilmente que cada uno de los agujeros por separado producen una iluminación homogénea. Pero cuando se componen los rayos de ambos orificios producen zonas alternadas de luz y sombra.

Young logra explicar la alternancia de las franjas por analogía con las ondas acuáticas (Figura 4):

Si componemos las ondas que llegan a un punto de la pantalla y resulta que ambas llegan de forma que sus crestas coinciden (se hallan en concordancia de fase), las intensidades se suman de manera que el punto resulta iluminado o brillante. Por el contrario, si se hallan en contrafase, coincidiendo la cresta de una onda con el valle de la otra, la intensidad resultante será nula.

Continuemos con las importantes aportaciones de Young en la página siguiente.

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CSIC - Irene Cuesta Mayor, Esteban Moreno Gómez

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Thomas Young y la naturaleza de la luz. Museo Virtual de la Ciencia del CSIC

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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.

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La teoría corpuscular (fotón) de Einstein 1905

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La teoría corpuscular (fotón) de Einstein 1905

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La teoría corpuscular de la luz, también conocida como teoría cuántica de la luz o teoría de los fotones, fue propuesta por Albert Einstein en 1905. Einstein publicó su artículo explicando el efecto fotoeléctrico, donde postula que la luz está formada por pequeñas partículas (fotones) que poseen una energía definida. Esta teoría se basó en la teoría cuántica de Max Planck y permitió explicar el efecto fotoeléctrico, que hasta ese momento era inexplicable con la teoría ondulatoria de la luz. 

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La teoría corpuscular de la luz, también conocida como teoría cuántica de la luz o teoría de los fotones, fue propuesta por Albert Einstein en 1905. Einstein publicó su artículo explicando el efecto fotoeléctrico, donde postula que la luz está formada por pequeñas partículas (fotones) que poseen una energía definida. Esta teoría se basó en la teoría cuántica de Max Planck y permitió explicar el efecto fotoeléctrico, que hasta ese momento era inexplicable con la teoría ondulatoria de la luz. 

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La Teoría del Proceso Dual fue propuesta por primera vez en 1974 por Peter Wason y Jonathan St. B. T. Evans. Posteriormente, Michael Posner y Michael Snyder la ampliaron en 1975. Aunque existen otras teorías similares propuestas por diversos autores en diferentes campos, estas dos son consideradas las primeras en presentar la idea de dos sistemas de pensamiento. 

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La Teoría del Proceso Dual fue propuesta por primera vez en 1974 por Peter Wason y Jonathan St. B. T. Evans. Posteriormente, Michael Posner y Michael Snyder la ampliaron en 1975. Aunque existen otras teorías similares propuestas por diversos autores en diferentes campos, estas dos son consideradas las primeras en presentar la idea de dos sistemas de pensamiento. 

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Teoría del Proceso Dual (Wason y Evans, 1974):Esta teoría, también conocida como la teoría del sistema dual, propone que el pensamiento humano está determinado por la interacción de dos sistemas: uno rápido, intuitivo y emocional (Sistema 1) y otro lento, analítico y racional (Sistema 2). 

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Teoría del Proceso Dual (Wason y Evans, 1974):Esta teoría, también conocida como la teoría del sistema dual, propone que el pensamiento humano está determinado por la interacción de dos sistemas: uno rápido, intuitivo y emocional (Sistema 1) y otro lento, analítico y racional (Sistema 2). 

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Teoría del Proceso Dual (Posner y Snyder, 1975):Esta teoría, desarrollada por Michael Posner y Michael Snyder, también propone la existencia de dos sistemas de procesamiento de información, aunque con una perspectiva diferente a la de Wason y Evans. Posner y Snyder se enfocaron en cómo estos sistemas interactúan durante la atención, la memoria y la toma de decisiones. 

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Teoría del Proceso Dual (Posner y Snyder, 1975):Esta teoría, desarrollada por Michael Posner y Michael Snyder, también propone la existencia de dos sistemas de procesamiento de información, aunque con una perspectiva diferente a la de Wason y Evans. Posner y Snyder se enfocaron en cómo estos sistemas interactúan durante la atención, la memoria y la toma de decisiones. 

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1. Descubrimiento de las leyes de la reflexión y refracción:

Alhazen, en el siglo XI, fue pionero en el estudio de la óptica y formuló las leyes de la reflexión y refracción, que son fundamentales para comprender cómo interactúa la luz con diferentes superficies y medios.

2. Teoría ondulatoria de la luz:

Christian Huygens, en el siglo XVII, propuso la teoría ondulatoria de la luz, que establece que la luz se propaga como una onda.

3. Lámpara incandescente de Thomas Edison:

A finales del siglo XIX, Thomas Edison perfeccionó la lámpara incandescente, transformando la iluminación doméstica y marcando un hito en la historia de la luz eléctrica.

4. Descubrimiento de los rayos X por Wilhelm Conrad Röntgen:

En 1895, Röntgen descubrió los rayos X, una forma de radiación electromagnética que revolucionó la medicina y la ciencia.

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El experimento de la doble rendija:

Este experimento, realizado por Thomas Young en 1801, demuestra la naturaleza ondulatoria de la luz.

Al pasar luz a través de dos rendijas estrechas, se observa un patrón de interferencia en una pantalla, con franjas claras y oscuras, lo que indica que la luz se propaga como una onda.

Este experimento también demuestra que la luz puede comportarse como una partícula, ya que cada fotón pasa a través de ambas rendijas simultáneamente, interfiriendo consigo mismo.

Otros experimentos con luz:

Reflexión: La luz puede rebotar en una superficie, como un espejo.

Refracción: La luz puede cambiar de dirección al pasar de un medio a otro, como del aire al agua.

Difracción: La luz puede dispersarse al pasar por un objeto o una abertura.

Absorción: La luz puede ser absorbida por un material, como ocurre con la ropa de color negro.

Concentración de la luz del sol con una lupa: Se puede demostrar que la luz del sol puede concentrarse y generar calor, como al quemar papel con una lupa.

Luz láser en el agua: Se puede ver la trayectoria de la luz láser al añadirle un poco de leche al agua, según la Fundación Aquae.

Experimento con prisma: Al hacer pasar la luz a través de un prisma, se puede observar la descomposición de la luz blanca en sus diferentes colores, como un arco iris.

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Aportes en la Ciencia:

Comprender el universo:

La luz nos permite observar objetos celestes lejanos, estudiar su composición química y su comportamiento, y comprender la evolución del universo.

Desarrollo de la óptica:

La luz es fundamental para la óptica, que estudia la naturaleza de la luz y su comportamiento, permitiendo el desarrollo de lentes, telescopios y microscopios.

Estudios de la química y la física:

La luz se utiliza en espectroscopia, un método para analizar la composición química de las sustancias, y en la investigación de la estructura y propiedades de la materia.

Aplicaciones en la medicina:

La luz se utiliza en tratamientos contra el cáncer, en la detección de enfermedades, y en la creación de nuevos dispositivos médicos, como los láseres.