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MÁS SOBRE LA LUZ

Cuando yo, sentado en el aula donde con mucho éxito enseñaba, escuché al astrónomo, qué pronto inexplicablemente me sentí cansado y enfermo, hasta que, levantándome y deslizándome fuera, vagabundeé por mi cuenta en el místico aire húmedo de la noche y, de vez en cuando, contemplé en perfecto silencio las estrellas.
WAL WHITMAN

Pero ¿qué es la luz?; los antiguos griegos pensaban que eran partículas emitidas por el ojo (Platón...) o emitidas por los objetos luminosos (Aristóteles), pero en todo caso partículas.
Newton estudió la naturaleza de la luz, sobre lo que escribió un libro (Optica), experimentó con la refracción de la luz blanca mediante prismas transparentes obteniendo la separación de los colores que la componen (espectro) y analizando la luz de los colores por separado; estudió las propiedades de las lentes y los espejos respecto a la luz, construyendo incluso un nuevo telescopio ¿reflector¿ con espejos cóncavos que evitaban la aberración cromática de las lentes (especie de aura de colores que rodean los objetos luminosos observados a través de lentes). Newton concluyó, y muchos dado su prestigio le siguieron, que la luz estaba constituida de corpúsculos de diferentes tamaños y velocidades que incidían sobre las cosas y nuestros ojos captaban todos aquellos que se reflejaran en dirección a éstos. El problema de los colores lo consideraba como una propiedad secundaria más relacionada con nuestros sentidos que con la naturaleza de la luz.
Sin embargo, ya en 1648 (antes de Newton que sólo tenía 6 años) el padre jesuita Franchesco María Grimaldi hizo pasar la luz por dos orificios situados en dos cartulinas separadas y paralelas de forma que el haz de luz que pasa por el primer orificio queda reducido y luego pasa por el segundo para proyectar sobre una tercera cartulina (esta sin orificio)un círculo de luz, si la luz fueran partículas disparadas que deben acertar a pasar por los dos orificio la imagen de luz debería ser un poco más grande que el diámetro de los orificios (ver ilustración), pero el resultado fue que el círculo de luz era bastante mayor y además a su alrededor se producían zonas claras y oscuras perfilando el círculo de luz en lugar de un límite lineal. Sería más verosímil pensar que la luz se difunde a través de ondulaciones del medio en que se propaga (como las ondas en la superficie de un estanque) lo que explicaría como al pasar por el segundo orificio, éste se constituye en emisor del frente de ondas que al ir ganando en amplitud dispersaría la luz en un espacio mayor y las irregularidades del borde se podrían explicar como interferencias, como cuando un valle de onda coincide con una cresta se anulan (dando oscuridad) o cuando coinciden crestas con crestas se refuerzan.

Huygens encabezó a los partidarios de una explicación ondulatoria de la naturaleza de la luz y Robert Hooke (entre otras muchas cosas investigó el compartimiento de los resortes, sus compresiones y expansiones así como se propagan) aportó la idea de que las ondas de la luz fueran de tipo transversal (que oscilan perpendicularmente a la dirección de propagación), abriendo así la posibilidad de considerar que estas ondas pueden oscilar en diferentes planos de inclinación.
Esta interpretación adjudicaba los colores al hecho de tener diferentes frecuencias, pero por otro lado las ondas pueden rodear obstáculos (como el sonido) por lo que las duras sombras (sin penumbras) que la luz proyecta tiende a corroborar la teoría de las partículas a no ser que las frecuencias fueran tan altas que la longitud de onda fuera muy pequeña de forma que no se pueda observar a simple vista la zona de transición de luz a sombra.
La piedra de toque entre la teoría corpuscular y la ondulatoria, iba a ser una piedra, un mineral llamado ¿Espato de Islandia¿. Este mineral en forma de cristal con caras paralelas, mirando por una de sus caras más grandes, se ve doble.
En principio ninguna de las dos teorías en cuestión como un tipo de corpúsculos o de ondas podía comportarse de dos formas a la vez, aunque la versión mejorada de la hipótesis de Hooke de la teoría ondulatoria tenía posibilidades para explicar el fenómeno de la ¿birrefringencia¿ (así se llama no embriaguez).
La explicación como finalmente se dilucidó, es que la luz está formada por ondas que vibran en diferentes planos a la vez (arriba-abajo, izquierda-derecha y otras intermedias); algunos cristales tienen los átomos ordenados de tal forma que obligan a la luz que los atraviesa a vibrar en algunas direcciones determinadas y en otras no. Si la luz al pasar por un cristal son seleccionados dos planos de vibración perpendiculares y dirigidos los arriba-abajo en una dirección y los izquierda-derecha en otra, si ambos rayos ¿polarizados¿ emergen por la otra cara del cristal formarán don imágenes separadas con menos brillo que si fuera una sola (ver dibujo).
La demostración la realizó en 1828 el físico Guillermo Nicol, perfeccionando el cristal de Espato de Islandia, pegando dos trozos de forma que uno de los haces, el que se torcía más (más refracción) al volverse a refractar en el otro pegado no lograba salir por la otra cara, sin embargo el haz más perpendicular en su incidencia en la primera cara, si lograba salir por el otro lado. Con la luz que salía (que lógicamente debía estar polarizada en un solo plano) se hace pasar por otro cristal de tal forma que si la polarización coincide con la conveniente disposición del cristal, la luz lo atraviesa y si se gira este segundo cristal deja de atravesarlo.
Por consiguiente la luz es de naturaleza ondulatoria, ¿o no?.

Sebastián García Sánchez.

05/09/2005 23:10:46