ÍNDICE
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10. Los espejos 1. Los espejos planos 2. Los espejos curvos 11. Formación de imágenes en espejos 12. El color 1. Colores peimarios 2. Mezcla aditiva de colores 3. Mezcla sustractiva de colores 4. rigen del color 13. La refracción de la luz 14. Las lentes 1. Formación de imágenes con lentes 15. Prismas. La descomposición de la luz 16. La visión 1. Los defectos de la visión 17. La contaminación lumínica 1. Riesgos 2. Medidas correctoras 18. Cuestiones 19. Vídeos |
1. ESQUEMAS
2. PRESENTACIONES
La luzEspejos
Lentes
3. CONTENIDOS ANIMADOS
4. NATURALEZA DE LA LUZ
La luz es un tipo de ondas, llamadas ondas electromagnéticas, que se propagan tanto a través de la materia como a través del espacio vacío.
El conjunto de las ondas electromagnéticas o especto electromagnético abarca muchas radiaciones.
La luz es el conjunto de ondas electromagnéticas con la energía justa para ser visibles por los seres vivos.
Las de menor energía no pueden desencadenar las reacciones químicas de la visión, y las de mayor energía dañarían las células de nuestros ojos.
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4.1. Características de las ondas
Te habrás fijado en que se producen una serie de ondas que se propagan concéntricamente desde el punto donde cae la piedra, alejándose de él.
La piedra ha producido una perturbación en las moléculas sobre las que ha caido haciéndolas vibrar, transmitiendo éstas la vibración a sus moléculas vecinas y así sucesivamente.
Si en el estanque hay algún objeto flotando, observarás que al ser alcanzado por las ondas no se desplaza con ellas sino que se eleva y baja en la misma posición. Esto significa que no existe transporte de materia sino que lo que se transmite es la perturbación producida por la piedra.
Podemos, por tanto, decir que una onda es una vibración que se propaga.
En éste caso la perturbación es vertical y la propagación de la onda producida es horizontal, es decir ambas son perpendiculares.
Si la vibración es perpendicular a la dirección de propagación, tendremos una onda transversal.
En otros casos, como en las ondas sonoras, la propagación de la onda se produce en la misma dirección que la perturbación. Decimos, entonces, que tenemos una onda longitudinal.
Comprueba en el siguiente simulador la diferencia entre ondas longitudinales y transversales:
Como habrás deducido las ondas producidas por la piedra en el estanque son ondas transversales.
El sonido es un ejemplo de onda longitudinal. Cuando hacemos vibrar un objeto, éste transmite la vibración a las moléculas de los gases que componen el aire que se encuentran próximas a él. A su vez las moléculas que han sufrido la perturbación se la transmiten a sus moléculas vecinas, de forma que la onda se va alejando del foco sonoro.
Observa las siguientes imágenes, en las que representamos las zonas de compresión y de dilatación típicas de una onda sonora:
Las vibraciones producidas por el foco sonoro hacen que el aire se comprima en unos puntos y se dilate en otros. Estas compresiones y dilataciones se transmiten de unos puntos a otros alejándose del foco sonoro. Así es como se transmite el sonido.
Tanto en el caso del sonido como en el de las ondas del estanque se necesita que haya un medio material que vibre. Las ondas que necesitan un medio material para propagarse se llaman ondas materiales.
Sin embargo existen otras ondas que no necesitan de un medio para propagarse y por lo tanto pueden viajar en el vacío.
4.2. Propiedades de las Ondas
Las ondas tienen cuatro propiedades que las diferencian a unas de otras:
Amplitud: Puede decirse que es la altura de la onda. Es la máxima distancia que alcanza un punto al paso de las ondas respecto a su posición de equilibrio.
En éstos gráficos puedes ver dos ondas de diferente amplitud.
Frecuencia: La frecuencia (f) es la medida del número de ondas que pasa por un punto en la unidad de tiempo.
Generalmente se mide en hertzios (Hz) siendo un hertzio equivalente a una vibración por segundo. Por ello, también se utiliza el s-1 como unidad para medir la frecuencia.
Para conocer la frecuencia de una onda la dividimos en partes que van desde una "cresta" a la siguiente de forma que el número de crestas que pasa por un punto en cada segundo es la frecuencia.
La frecuencia de una onda es la inversa de su período T, que es el tiempo que tarda en avanzar una distancia igual a su longitud de onda.
Longitud de onda: La longitud de onda es la distancia entre dos crestas consecutivas. Como todas las distancias, se mide en metros, aunque dada la gran variedad de longitudes de onda que existen suelen usarse múltiplos como el kilómetro (para ondas largas como las de radio y televisón) o submúltiplos como el nanómetro o el Angstrom (para ondas cortas como la radiación visible o los rayos X).
Con el siguiente simulador puedes sacar tus propias conclusiones:
Velocidad: Es la rapidez con que se propaga la onda. Se calcula utilizando la siguiente ecuación:
Otras magnitudes y unidades S.I. que definen una onda son:
Elongación (y): Distancia de cada partícula vibrantea su posición de equilibrio (m).
Amplitud (A): Distancia máxima de una partícula a su posición de equilibrio o elongación máxima (m).
Ciclo u oscilación: Recorrido de cada partícula desde que inicia una vibración hasta que vuelve a la posición inicial (m).
Número de onda (n): Número de longitudes de onda que hay en la unidad de longitud (1/m). l= 1/n.
Velocidad de propagación (v): Velocidad con la que se propaga la onda. Espacio recorrido por la onda en la unidad de tiempo (m/s).
Periodo (T): 1) Tiempo en el que una partícula realiza una vibración completa. 2) Tiempo que tarda una onda en recorrer el espacio que hay entre dos partículas que vibran en fase (s). T=1/f.
Frecuencia (f): 1) Nº oscilaciones de las partículas vibrantes por segundo. 2) Nº oscilaciones que se producen en el tiempo en el que la onda avanza una distancia igual a l (Hz=ciclos/s). f=1/T.
La relación entre v, l, f y T es: l = v · T = v / f.
ANIMACIONES
 | Vibración de una cuerda de extremos fijos El caso de la vibración de una cuerda sujeta por los dos extremos es el ejemplo típico de las cuerdas de los instrumentos musicales. |
5. LA LUZ
La luz es energía. Las plantas realizan fotosíntesis con su energía y se produce corriente eléctrica con paneles fotoeléctricos.
Según emitan o no luz propia, los objetos son:
- Fuentes emisoras o fuentes primarias. Emiten luz propia, como una bombilla, una llama, una pantalla de televisión o el Sol.
- Reemisores de luz o fuentes secundarias. No emiten luz propia pero reemiten en parte o totalmente la que les llega, como un espejo o la Luna.
Muchas veces se produce luz a altas temperaturas como los cuerpos incandescentes, las llamas y las descargas eléctricas. Otra veces se origina luz a baja temperatura como en los LEDs o en lasreacciones químicas de las luciérnagas.
La cuestión de si la luz está compuesta por partículas o es un tipo de movimiento ondulatorio ha sido una de las más interesantes en la historia de la ciencia:
Huygens Newton Maxwell Einstein
Al iniciarse el siglo XVIII, Newton propone que la luz está compuesta por partículas luminosas, de distinto tamaño según el color, que son emitidas por los cuerpos luminosos y que producen la visión al llegar a nuestros ojos.
Newton se apoyaba en los siguientes hechos:
La trayectoria seguida por los corpúsculos es rectilínea y por ello la luz se propaga en línea recta.
Cuando se interpone un obstáculo, los corpúsculos no pueden atravesarlo y así se produce la sombra.
La reflexión se debe al rebote de los corpúsculos sobre la superficie reflectora.
Sin embargo no se podía explicar:
Los cuerpos, al emitir corpúsculos, debían perder masa y esto no se había observado.
Ya se conocía el fenómeno de la refracción y no podía explicarse por qué algunos corpúsculos se reflejaban y otros se refractaban. Según Newton, la refracción se debía a un aumento de velocidad de los corpúsculos de luz.
Huygens, en la misma época, propone que la luz es una onda basándose en las observaciones siguientes:
La masa de los cuerpos que emiten luz no cambia.
La propagación rectilínea y la reflexión se pueden explicar ondulatoriamente
La refracción es un fenómeno típico de las ondas.
No obstante quedaban cosas sin explicar:
No se encontraba una explicación para la propagación de la luz en el vacío, ya que se pensaba que todas las ondas necesitaban un medio material para propagarse.
No se habían observado en la luz los fenómenos de interferencia y de difracción que ya se conocían para las ondas.
Newton se apoyaba en los siguientes hechos:
La trayectoria seguida por los corpúsculos es rectilínea y por ello la luz se propaga en línea recta.
Cuando se interpone un obstáculo, los corpúsculos no pueden atravesarlo y así se produce la sombra.
La reflexión se debe al rebote de los corpúsculos sobre la superficie reflectora.
Sin embargo no se podía explicar:
Los cuerpos, al emitir corpúsculos, debían perder masa y esto no se había observado.
Ya se conocía el fenómeno de la refracción y no podía explicarse por qué algunos corpúsculos se reflejaban y otros se refractaban. Según Newton, la refracción se debía a un aumento de velocidad de los corpúsculos de luz.
Huygens, en la misma época, propone que la luz es una onda basándose en las observaciones siguientes:
La masa de los cuerpos que emiten luz no cambia.
La propagación rectilínea y la reflexión se pueden explicar ondulatoriamente
La refracción es un fenómeno típico de las ondas.
No obstante quedaban cosas sin explicar:
No se encontraba una explicación para la propagación de la luz en el vacío, ya que se pensaba que todas las ondas necesitaban un medio material para propagarse.
No se habían observado en la luz los fenómenos de interferencia y de difracción que ya se conocían para las ondas.
Sin embargo la luz sí que puede viajar por el vacío y este hecho no ha resultado fácil de explicar. En un principio los físicos suponían que debía haber "algo" en el vacío que sirviera para transportar las ondas luminosas, pero nadie podía detectarlo.
En un principio se comenzó a teorizar sobre la existencia de un "éter" que ocupaba el vacío y no podía ser eliminado. Se suponía que el éter era el medio por el que viajaba la luz.
Por un lado el éter debía ser un medio muy rígido para poder justificar la alta velocidad de propagación de la luz y por otro lado, si se trataba de un medio tan rígido, no se explicaba por qué los objetos se podían mover a través de él sin apenas resistencia. La idea del éter se mantuvo viva hasta que a principios del siglo XX Einstein justificó que determinados tipos de ondas, como la luz, podían desplazarse en el vacío.
5.2. La naturaleza de la luz
5.2.1. Ondas electromagnéticas
En 1860, Maxwell publicó su teoría matemática sobre el electromagnetismo que predecía la existencia de ondas electromagnéticas que se propagaban a la misma velocidad que la luz.
Por ello argumentó que la luz y otras ondas que se conocían como las de radio consistían en un mismo fenómeno: eran ondas electromagnéticas que se diferenciaban sólo en su frecuencia.
Hoy consideramos que una onda electromagnética es única, aunque se compone de dos perturbaciones: un campo eléctrico vibrando perpendicularmente a un campo magnético.
5.2.2. La luz como partícula
Aunque la teoría ondulatoria es generalmente correcta cuando describe la propagación de la luz, falla a la hora de explicar otras propiedades como la interacción de la luz con la materia.
Cuando, en 1887, Hertz confirmó experimentalmente la teoría de Maxwell, también observó un nuevo fenómeno, el efecto fotoeléctrico, que sólo puede explicarse con un modelo de partículas para la luz:
El fotón: partícula de luz
Einstein ha contribuido enormemente a nuestro conocimiento sobre la luz. No sólo demostró que la velocidad de la luz en el vacío (aproximadamente 300.000 km/s) no puede ser superada, sino que introdujo la idea del cuanto de luz.
En esencia la idea de Einstein consiste en considerar que la luz está formada por partículas ya que los cuantos son pequeños "paquetes" indivisibles de energía, a los que llamó fotones. Recuerda que Newton planteó la idea de la luz compuesta de partículas, a las que llamó corpúsculos. Los fotones pueden tener diferente energía dependiendo de su frecuencia, así una radiación de frecuencia elevada está compuesta de fotones de alta energía. La relación entre la frecuencia y la energía es:
E = hf
donde E = energía , h = constante de Planck y f = frecuencia.
Esta idea de Einstein explica por qué algunas radiaciones como la ultravioleta, los rayos X y los rayos gamma son perjudiciales para los seres vivos. Recuerda que todas estas radiaciones se encuentran en la zona de mayor frecuencia del espectro electromagnético, y por tanto tienen asociada una energía muy alta que puede producir alteraciones en nuestras células e incluso en nuestro ADN.
5.2.2.1. El efecto fotoeléctrico
Es un curioso fenómeno que consiste en que los electrones de la superficie de algunos metales se desprenden cuando se hace incidir la luz sobre ellos. Se descubrió que éstos electrones tenían una energía que nunca superaba una cantidad máxima.
Si se usaba un luz más intensa se producían más electrones pero no se aumentaba su energía. Este hecho era inexplicable con la teoría de ondas ya que, según ella, si se utilizaba una luz de mayor frecuencia debería aumentar también la energía de los electrones desprendidos.
La idea de la luz compuesta por fotones también la utilizó Einstein para explicar el efecto fotoeléctrico y recibió por ello el Premio Nobel en 1921.
Así, planteó que los electrones sólo absorbían un cuanto de energía, es decir un fotón, de manera que si se aumenta la frecuencia de la luz incidente se consigue que se desprenda mayor número de electrones por unidad de tiempo, pero su energía no aumentará porque todos ellos han absorbido la misma cantidad: un fotón.
ANIMACIONES
EFECTO FOTOELECTRICO
La sombra parcial o penumbra se debe a que las fuentes luminosas no son pequeñas sino que tienen extensión. Los rayos de distintas zonas de la fuente proyectan sombras algo distintas que se superponen del todo en la sombra total pero no en la zona de penumbra.
10. LOS ESPEJOS
11. FORMACIÓN DE IMÁGENES EN LOS ESPEJOS
Las imágenes pueden ser mayores, iguales o menores que el objeto, invertidas o derechas respecto a dicho objeto y también pueden ser:
• Un rayo que proceda del objeto y que pase por el foco, si el espejo es cóncavo,
o se dirija a él, si es convexo. Después de reflejarse, sigue una trayectoria
paralela al eje óptico.
Siguiendo estas reglas, podemos determinar gráficamente cómo será la imagen que forme un espejo en cualquier situación. A continuación, veremos algunos ejemplos ilustrativos.
Por ejemplo, en el simulador anterior vemos que el amarillo y el azul son complementarios pues su mezcla da blanco. También son complementarios la pareja cian -rojo y la pareja magenta-verde.
Los tres colores primarios, rojo, verde y azul, corresponden a radiaciones de longitud de onda diferente, pero el ojo no es un aparato de medida de la composición de la luz, Ya hemos visto que cuando percibimos una luz como amarilla es porque en su constitución predominan el rojo y el verde. Observa que se produce la sensación de color amarillo y sin embargo a nuestros ojos no ha llegado ninguna longitud de onda que corresponda a ese color, sino que interpretamos la mezcla de los colores como si se tratara de un solo color.
Seguro que habrás observado que mezclando colores con rotuladores o lápices, la mezcla de azul y amarillo siempre da verde y que mezclando azul, amarillo y rojo obtenemos color prácticamente negro. Esto no coincide con lo que acabamos de decir, pero tiene una explicación fácil.
Casi todos los objetos deben su color a los pigmentos o pinturas, que absorben determinadas longitudes de onda de la luz blanca y reflejan el resto, de manera que lo que nos llega a nosotros es el conjunto de longitudes de onda que han sido reflejadas y son éstas las que producen la sensación de color, que se denomina color pigmento. Los colores pigmento que absorben la luz de los colores primarios aditivos se llaman colores primarios sustractivos.
12.2. Mezcla aditiva de colores
Al hablar de mezclas de colores hay que diferenciar entre mezcla aditiva y sustractiva. Si se mezclan luces se trata de una mezcla aditiva y el resultado de la combinación total es la luz blanca. Si se mezclan pigmentos, se trata de una mezcla sustractiva ya que con cada pigmento que se añade lo que hacemos es absorber más partes del espectro, es decir más colores primarios, y el resultado final será la ausencia de luz: el negro.Con este applet puedes mezclar aditivamente luces de los tres colores en distintas proporciones.
Las cifras indican la proporción de cada color de 0 a 255.
Puedes reproducir cualquier sensación de color mezclando diferentes cantidades de luces roja, verde y azul. Por eso se conocen estos colores como colores primarios aditivos.
Prueba diferentes combinaciones con dos y con tres luces.
Observa en qué condiciones se produce la sensación de luz blanca.
12.4.1. Color por transmisión:
6. EL COMPORTAMIENTO DE LOS CUERPOS FRENTE A LA LUX
Cuando la luz llega a un objeto pueden ocurrir tres fenómenos:
   Vemos un objeto de color rojo porque lo refleja mientras absorbe el resto de componentes de la luz blanca. Según dejen pasar o no la luz, hay objetos:
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7. LA LUZ SE PROPAGA EN LÍNEA RECTA
Una característica destacada de la luz es que se propaga en línea recta. Esto puede ponerse en evidencia con distintas observaciones (Figura 4.14):
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 Figura 6. La luz se propaga en línea recta |  Figura 7. Formación de sombras con penumbras. |  Figura 8. Formación de sombras nítidas |
| Un caso de sombras es el de los eclipses. El eclipse solar se produce cuando la Luna se interpone entre la Tierra y el Sol, proyectando su sombra sobre la Tierra. Un eclipse lunar se produce cuando es la Tierra la que se interpone y proyecta su sombra sobre la Luna impidiéndola recibir los rayos solares. | |||
l. |  Figura 9. Eclipse total. |  Figura 10. Construcción óptica de los rayos solares. |  Figura 11. Eclipse lunar del 3 de marzo de 2007. El tono rojizo de la Luna se debe a la refracción de la luz solar en las partículas de polvo presentes en la atmósfera. |
Figura 12. Construcción óptica de los rayos solares. Cuando la Luna está más alejada de la Tierra, Apogeo, se produce un eclipse total anular.
|  Figura 13. Eclipse anular. |  Figura 14. Composición del eclipse anular del 3 de Octubre de 2006. |
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| La luz se propaga por distintos medios y también por el espacio vacío, que es donde alcanza su máxima velocidad. Esta velocidad es la mayor que se puede alcanzar en el Universo. Se representa por c y su valor es: c = 299792458 m/s (aproximadamente: c = 3 • 108 m/s) . Fuera del vacío absoluto, como en el aire, el agua o el vidrio, la velocidad de la luz es menor. Indice de refracción de un medio, "n": Es el cociente entre la velocidad de la luz en el vacío, c, y la velocidad de la luz en un medio determinado, v.  | . |
Actualmente aceptamos el valor de 299.792,458 km/s para la velocidad de la luz en el vacío.¡ Si pudiesemos viajar a ésta velocidad le daríamos algo más de siete vueltas a la Tierra en un segundo!La luz no sólo se propaga en el vacío, sino que lo hace también en algunos medios materiales, desplazándose en cada medio con una velocidad diferente según las características de éste. La velocidad de la luz: límite de las velocidades Casi todo el mundo sabe que ningún cuerpo puede alcanzar la velocidad de la luz. Esto es difícil de explicar con las leyes de la física clásica ya que comunicando la energía adecuada a un cuerpo podemos hacer que aumente su velocidad y no parece haber ninguna razón que nos impida acercarnos a la velocidad de la luz o incluso superarla. Sin embargo, Einstein, en la teoría de la relatividad, plantea que la masa de los cuerpos puede considerarse una forma de energía. Si a una partícula que se desplaza a velocidades próximas a la de la luz le comunicamos energía, ésta se traduce en un aumento de masa de la partícula y no en un aumento de velocidad, por eso decimos que no es posible que un cuerpo alcance la velocidad de la luz. Según los cálculos de Einstein, si pudiéramos ver un cuerpo que se moviera a unos 260.000 km/s observaríamos que su masa se ha duplicado con respecto a la que tenía en reposo. Cuando la velocidad del cuerpo es baja (comparada con la de la luz), el aumento de masa que sufre si se le comunica energía es tan pequeño que no lo podemos medir. En este caso, tal como hacemos en la física clásica, podemos considerar que la masa de los cuerpos es constante. Supuesto práctico 1La distancia entre la Tierra y la Luna es de 384400 km. Calcula el tiempo que tardaría una señal luminosa en llegar a la Tierra desde nuestro satélite.Siendo la velocidad de la luz c = 3 • 108 m/s y s = 384 400 km = 3,844 • 108 m A partir de la ecuación    De donde; t = 1,28 s |
9. LA REFLEXIÓN DE LA LUZ
| Al llegar a la separación entre dos medios distintos, puede ocurrir que la luz penetre en el segundo medio o que rebote hacia el medio del que provenía.
Reflexión es el cambio de dirección de un rayo de luz al incidir sobre la superficie de separación de dos medios, volviendo al medio del que provenía.
El rayo que llega se conoce como rayo incidente, el rayo que sale como rayo reflejado y la recta perpendicular a la superficie en el punto de incidencia como perpendicular o normal (Figura 16). Se cumplen dos leyes: Leyes de la reflexión.
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ANIMACIONES
9.1. Reflexión especular y reflexión difusa
0,1,1, Reflexión especular.Si la luz incide sobre una superficie perfectamente lisa, los rayos que llegan paralelos salen también paralelos después de reflejarse. Es la reflexión especular. Por ejemplo, la que se da en una superficie metálica pulida (Figura 17).0.1.2. Reflexión difusaEn superficies rugosas, los rayos incidentes paralelos producen rayos reflejados que no son paralelos entre sí, debido a que la inclinación de la superficie varía de un punto de incidencia a otro. Recibe el nombre de reflexión difusa. Por ejemplo, la reflexión sobre una hoja de papel (Figura 16). |
 Figura 16. Reflexión Especular y reflexión difusa. |
10.1. Los espejos planos
Los espejos son objetos con una superficie extremadamente pulida para que se dé reflexión especular de la luz incidente. Si en lugar de un único rayo de luz se reflejan los múltiples rayos de luz procedentes de un objeto, los rayos reflejados forman una imagen (Figura 4.17). Esta imagen es:
Es interesante la conducción de rayos de luz mediante las llamadas fibras ópticas. En ellas, la luz va reflejándose totalmente dentro de la fibra sin que el ángulo de incidencia con sus paredes le permita escapar.   |
10.2. Los espejos curvos
| Algunos espejos curvos se usan como divertimiento en parques de atracciones. Otros en supermercados ycruces de calles para observaciones panorámicas. También son la base de instrumentos ópticos como telescopiospor su capacidad de aumento (Figura 18). Los más fáciles de estudiar son los que tienen la curvatura de una esfera con centro en un punto C. Al reflejarse los rayos en su superficie (Figura 4.19):
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Figura 19. Trayectoria de los rayos paralelos después de ser reflejados por los espejos cóncavos (izquierda) y convexos (derecha). La normal de cada rayo es la línea que une el centro con el punto de intersección de cada rayo con el espejo .
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Eje óptico es la línea que pasa por el centro, C, y por el foco, F.
11. FORMACIÓN DE IMÁGENES EN LOS ESPEJOS
Para encontrar las imágenes formadas por los espejos (Figura 20):
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 Figura 20. Ejemplos de formación de imágenes por un espejo cóncavo (izquierda) y convexo (derecha). |
- Reales, si están situadas al mismo lado del espejo que el objeto. Están formadas por los rayos reflejados que se encuentran.
- Virtuales, si están situadas al otro lado del espejo de donde está el objeto. Formadas aparentemente por las prolongaciones de los rayos reflejados.
• Un rayo que proceda del objeto y que llegue al espejo pasando por el centro
de curvatura, o lo haga su prolongación. Después de reflejarse, sigue la misma
dirección.
Siguiendo estas reglas, podemos determinar gráficamente cómo será la imagen que forme un espejo en cualquier situación. A continuación, veremos algunos ejemplos ilustrativos.
12. EL COLOR
12.1. Colores primarios
Eligiendo adecuadamente tres colores y mezclándolos en diferentes proporciones, podemos obtener casi toda la gama de colores existentes. Estos tres colores reciben el nombre de colores primarios.En la televisión se utilizan los colores rojo, verde y azul como colores primarios para producir la gama de colores que podemos ver en las pantallas. Estos tres colores se llaman colores primarios aditivos
Cuando mezclamos dos colores puros diferentes, se obtiene otro color, por ejemplo rojo mezclado con verde produce color amarillo (mezcla los colores con el ratón).
Podemos mezclar ahora el color amarillo que hemos obtenido con el azul y habremos conseguido el color blanco. Cada pareja de colores con los que puede conseguirse este efecto se llama pareja de colores complementarios.
12.1. Colores primarios
Eligiendo adecuadamente tres colores y mezclándolos en diferentes proporciones, podemos obtener casi toda la gama de colores existentes. Estos tres colores reciben el nombre de colores primarios.En la televisión se utilizan los colores rojo, verde y azul como colores primarios para producir la gama de colores que podemos ver en las pantallas. Estos tres colores se llaman colores primarios aditivos
Cuando mezclamos dos colores puros diferentes, se obtiene otro color, por ejemplo rojo mezclado con verde produce color amarillo (mezcla los colores con el ratón).
Podemos mezclar ahora el color amarillo que hemos obtenido con el azul y habremos conseguido el color blanco. Cada pareja de colores con los que puede conseguirse este efecto se llama pareja de colores complementarios.
Por ejemplo, en el simulador anterior vemos que el amarillo y el azul son complementarios pues su mezcla da blanco. También son complementarios la pareja cian -rojo y la pareja magenta-verde.
Los tres colores primarios, rojo, verde y azul, corresponden a radiaciones de longitud de onda diferente, pero el ojo no es un aparato de medida de la composición de la luz, Ya hemos visto que cuando percibimos una luz como amarilla es porque en su constitución predominan el rojo y el verde. Observa que se produce la sensación de color amarillo y sin embargo a nuestros ojos no ha llegado ninguna longitud de onda que corresponda a ese color, sino que interpretamos la mezcla de los colores como si se tratara de un solo color.
Seguro que habrás observado que mezclando colores con rotuladores o lápices, la mezcla de azul y amarillo siempre da verde y que mezclando azul, amarillo y rojo obtenemos color prácticamente negro. Esto no coincide con lo que acabamos de decir, pero tiene una explicación fácil.
Casi todos los objetos deben su color a los pigmentos o pinturas, que absorben determinadas longitudes de onda de la luz blanca y reflejan el resto, de manera que lo que nos llega a nosotros es el conjunto de longitudes de onda que han sido reflejadas y son éstas las que producen la sensación de color, que se denomina color pigmento. Los colores pigmento que absorben la luz de los colores primarios aditivos se llaman colores primarios sustractivos.
Al hablar de mezclas de colores hay que diferenciar entre mezcla aditiva y sustractiva. Si se mezclan luces se trata de una mezcla aditiva y el resultado de la combinación total es la luz blanca. Si se mezclan pigmentos, se trata de una mezcla sustractiva ya que con cada pigmento que se añade lo que hacemos es absorber más partes del espectro, es decir más colores primarios, y el resultado final será la ausencia de luz: el negro.Con este applet puedes mezclar aditivamente luces de los tres colores en distintas proporciones.
Las cifras indican la proporción de cada color de 0 a 255.
Puedes reproducir cualquier sensación de color mezclando diferentes cantidades de luces roja, verde y azul. Por eso se conocen estos colores como colores primarios aditivos.
Prueba diferentes combinaciones con dos y con tres luces.
Observa en qué condiciones se produce la sensación de luz blanca.
12.3. Mezcla sustractiva de colores
En el caso de los pigmentos usados en las pinturas, rotuladores, etc se utilizan como colores básicos para realizar las mezclas el amarillo, el magenta y el cian.
El pigmento cian tiene ese color porque absorbe toda la radiación roja y refleja la verde y la azul. El pigmento amarillo absorbe todo el azul y refleja el rojo y el verde. Si mezclamos cian y amarillo el color resultante refleja el doble de verde que de rojo o azul y por lo tanto se ve verde. Si a esta mezcla le añadimos el magenta, que absorbe todo el verde, el resultado será el negro.
Este simulador realiza mezclas sustractivas de colores.Al iniciar la luz es blanca. Puedes manipular las barras deslizadoras para ir eliminando los componentes azul, rojo y verde.
Observa los colores de los filtros: el que elimina el azul es amarillo, el que elimina el verde es magenta y el que elimina el rojo es cian.
Todos los procedimientos para imprimir colores sobre una superficie como papel, fotos, etc se basan en la mezcla sustractiva.
La formación de colores en la televisión está basada en la mezcla aditiva ya que no emite luz reflejada sino producida directamente en la pantalla.
12.4. Origen del color
Los colores de los objetos se deben a dos causas distintas:
En el caso de los pigmentos usados en las pinturas, rotuladores, etc se utilizan como colores básicos para realizar las mezclas el amarillo, el magenta y el cian.
El pigmento cian tiene ese color porque absorbe toda la radiación roja y refleja la verde y la azul. El pigmento amarillo absorbe todo el azul y refleja el rojo y el verde. Si mezclamos cian y amarillo el color resultante refleja el doble de verde que de rojo o azul y por lo tanto se ve verde. Si a esta mezcla le añadimos el magenta, que absorbe todo el verde, el resultado será el negro.
Este simulador realiza mezclas sustractivas de colores.Al iniciar la luz es blanca. Puedes manipular las barras deslizadoras para ir eliminando los componentes azul, rojo y verde.
Observa los colores de los filtros: el que elimina el azul es amarillo, el que elimina el verde es magenta y el que elimina el rojo es cian.
Todos los procedimientos para imprimir colores sobre una superficie como papel, fotos, etc se basan en la mezcla sustractiva.
La formación de colores en la televisión está basada en la mezcla aditiva ya que no emite luz reflejada sino producida directamente en la pantalla.
12.4. Origen del color
12.4.1. Color por transmisión:
Algunos materiales transparentes absorben toda la gama de colores menos uno, que es el que permiten que se transmita y da color al material transparente. Por ejemplo, un vídrio es rojo porque absorbe todos los colores menos el rojo.
12.4.2. Color por reflexión:
12.4.2. Color por reflexión:
La mayor parte de los materiales pueden absorber ciertos colores y reflejar otros. El color o los colores que reflejan son los que percibimos como el color del cuerpo. Por ejemplo, un cuerpo es amarillo porque absorbe todos los colores y sólo refleja el amarillo.
Un cuerpo es blanco cuando refleja todos los colores y negro cuando absorbe todos los colores (Los cuerpos negros se perciben gracias a que reflejan difusamente parte e la luz; de lo contrario no serían visibles).
ANIMACIONES
ANIMACIONES
14.1. Formación de imágenes con lentes
.jpg)
Un cuerpo es blanco cuando refleja todos los colores y negro cuando absorbe todos los colores (Los cuerpos negros se perciben gracias a que reflejan difusamente parte e la luz; de lo contrario no serían visibles).
ANIMACIONES
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13. LA REFRACCIÓN DE LA LUZ
| Cuando una varilla sumergida en agua nos parece que está ópticamente doblada o desplazada de su posición, se debe a la refracción (Figura 22).
Refracción es la desviación de un rayo de luz cuando pasa de un medio a otro.
El rayo que llega a la superficie de separación de los dos medios se conoce como rayo incidente, y el rayo que sale y penetra en el segundo medio rayo refractado.La normal es la recta perpendicular a la superficie de separación de medios en el punto de incidencia (Figura 21). Se cumple que:
La dirección del rayo en el nuevo medio se explica mediante las leyes de la refracción: 1.- El rayo incidente, el rayo refractado y la normal están en el mismo plano. 2.- Ley de Snell:
n1 · sen i = n2 · sen r
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Figura 21 . Cuando un rayo de luz pasa del aire (donde se propaga a casi 300 000 km/s) al agua, donde lo hace a una velocidad menor (v = 225 000 km/s), el rayo refractado se acerca a la normal. Cuando es al contrario, se aleja.
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Figura 22. Ejemplo de refracción de la luz, parece que el lápiz se dobla. sólo es un efecto del cambio de dirección de las ondas de luz.
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Figura 23. ¿Donde están estos peces? La refracción de la luz nos hace ver los peces donde, realmente, no están
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14. LAS LENTES
| Las lentes son objetos transparentes con al menos una cara curva.Se construyen usualmente de vidrio y son la base de la mayoría de aparatos ópticos: microscopios, telescopios, cámaras fotográficas, periscopios, etc. También son usadas para corregir los defectos visuales en forma de gafas y lentillas. Al pasar la luz a través de ellas, producen imágenes que pueden ser de mayor o menor tamaño que el objeto y derechas o invertidas respecto a él. Según reúnan o separen los rayos de luz que llegan a ellas se clasifican en (Figuras 24 y 25):
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Figura 24. Lente convergente. Acción sobre los rayos de luz.
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Figura 25. Lente divergente. Acción sobre los rayos de luz.
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| Una lente queda definida por su foco, F, su punto central, C, y su eje óptico. El eje óptico es la recta que pasa por el foco y el punto central de la lente. Según la forma de sus caras las lentes se nombran como cóncavas o convexas. Las lentes biconvexas y planoconvexas son convergentes. Las cóncavas y planocóncavas son divergentes. Las cóncavo-convexas dependen de la curvatura de cada cara  |
Figura 26. Tipos de lentes según la forma de sus caras. |
Para trazar las imágenes, reales o virtuales, basta trazar las trayectorias de los rayos extremos de los objetos (Figura 4.26). En relación a la imagen, se define:
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 Figura 27. En realidad las lentes se pueden considerar formadas por esferas colocadas como las de la imagen, con los puntos de curvaturas que serían el centro de las esferas.
Las trayectorias de los infinitos rayos que salen de un objeto están definidas por estas reglas:
Para localizar el punto imagen que de un objeto da una lente, debemos construir por lo menos la trayectoria de dos de los rayos más arriba mencionados. En el punto de cruce se forma el punto imagen:
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15. LOS PRISMAS. LA DESCOMPOSICIÓN DE LA LUZ
| Un prisma óptico es un objeto de material transparente con dos caras planas que no son paralelas entre sí. Los prismas ópticos más corrientes son prismas triángulares de vidrio y tienen ángulos de 60° entre sus caras. Los rayos de luz los atraviesan siguiendo las leyes de la refracción y desviándose dos veces respecto a la trayectoria inicial    15.1. Descomposición de la luz La luz que a nuestros ojos aparece como blanca está compuesta por la reunión de rayos de distintas energías. Cada una, separada de las demás, es apreciada por nuestros ojos como un color distinto. Todos los colores de la luz viajan a la misma velocidad pero cuando se refractan, no se desvían por igual. Los rayos de mayor energía (hacia el color violeta) se desvían más que los rayos con menor energía (hacia el color rojo). Así, cuando la luz blanca atraviesa un prisma, sufre doble refracción y unos haces de luz se desvían más que otros separándose. Se dice que la luz descompone Esto puede verse también cuando la luz atraviesa los diamantes y ocasiona las irisaciones características. También ocurre al atravesar las gotas de agua de la lluvia, en cuyo caso se forma en el cielo el conocido arco iris. Del mismo modo que se descompone, si se reúnen en un mismo punto los distintos rayos de colores, se recompone la luz blanca. A nuestra vista le basta la reunión de los llamados colores primarios (rojo, verde y azul) para tener la sensación de luz blanca porque cada uno de estos colores excita a uno de los tres tipos de conos de la retina. | ||
16. LA VISIÓN
| Mediante la vista percibimos el tamaño, la forma y los colores de los objetos y también a qué distancia están y cómo se mueven.
El sistema visual consta de órganos receptores, los ojos, y de fibras nerviosas, que viajan hasta la corteza cerebral donde se forman las imágenes visuales.
Los ojos o globos oculares son los receptores del sistema visual. Están formados por:
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 Figura 33. Estructura de la retina y del ojo humano. pincha para ampliar.. |  Figura 34. Estructura del ojo humano. Pincha para ampliar. |
16.1. Los defectos en la visión
La contaminación lumínica consiste en la emisión directa o indirecta de luz molesta procedente de fuentes artificiales. Sus principales tipos son:
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17.1. Los riesgos de la contaminación lumínica
Los peligros manifiestos de todos los tipos de contaminación lumínica son:
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17.2. Las medidas correctoras
La contaminación lumínica no puede eliminarse completamente porque siempre existe un porcentaje de luz que el suelo refleja hacia la atmósfera, pero se debe tratar de «utilizar menos luz para iluminar mejor».
Para ello, se debe:
- Evitar la emisión directa de luz hacia el cielo, usando luminarias orientadas en paralelo al horizonte, con bombillas bien apantalladas y eficientes, de potencia suficiente para alumbrar el suelo pero no excesiva. Son preferibles las luminarias con el vidrio de cerramiento plano y transparente.
- Apagado de alumbrados ornamentales y de grandes espacios exteriores que resultan injustificables a partir de cierta hora.
- Remodelar alumbrados, cambiando bombillas, variando su inclinación y utilizando dispositivos que eviten la dispersión de la luz fuera del área que se va a iluminar.
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