Para outras páxinas con títulos homónimos véxase: A Luz.

Raio de luz solar dispersado por partículas de po no canón do Antílope, en Estados Unidos.
A **luz** ou **luz visible** é a radiación electromagnética comprendida na parte do espectro electromagnético que percibe o ollo humano. A luz visible defínese xeralmente como a que ten lonxitudes de onda no rango de 400-700 nanómetros (nm), entre o infravermello (con lonxitudes de onda máis longas) e o ultravioleta (con lonxitudes de onda máis curtas). Esta lonxitude de onda supón unha gama de frecuencias de aproximadamente 430-750 terahercios (THz).

As propiedades principais da luz visible son intensidade, dirección de propagación, espectro de frecuencia ou lonxitude de onda e polarización. A súa velocidade no baleiro, 299.792.458 metros por segundo (m/s), é unha das constantes fundamentais da natureza.

En física, o termo "luz" refírese ás veces á radiación electromagnética de calquera lonxitude de onda, visible ou non. Neste sentido, tamén son luz os raios gamma, os raios X, as microondas e as ondas de radio. Como todos os tipos de radiación electromagnética, a luz visible propágase en forma de ondas. Con todo, a enerxía transmitida polas ondas absórbese en lugares únicos da mesma maneira que se absorben as partículas. A enerxía absorbida polas ondas electromagnéticas denomínase fotón e representa o quanto da luz. Cando unha onda de luz transfórmase e é absorbida como un fotón, a enerxía da onda colapsa instantaneamente nun único lugar e este lugar é onde "chega" o fotón. Isto é o que se denomina colapso da función de onda. Esta dobre natureza da luz, similar a unha onda e tamén a unha partícula, coñécese como dualidade onda-partícula. O estudo da luz, coñecido como óptica, é unha importante área de investigación da física moderna.

A principal fonte de luz na Terra é o Sol. Historicamente, outra fonte importante de luz para os seres humanos foi o lume, desde as antigas fogueiras ata as modernas lámpadas de parafina. Co desenvolvemento das luces eléctricas e os sistemas de enerxía, a iluminación eléctrica substituio efectivamente á luz do fogo.

Espectro electromagnético e luz visible
---------------------------------------

O espectro electromagnético, coa porción visible do espectro resaltada.

*Artigo principal**:* Espectro electromagnético.
En xeral, a radiación electromagnética (REM) clasifícase por lonxitude de onda en ondas de radio, microondas, infravermellos, o espectro visible que percibimos como luz, ultravioleta, raios X e raios gamma. A denominación "radiación" exclúe a electricidade estática, o magnético e os campos próximos.

O comportamento dos REM depende da súa lonxitude de onda. As frecuencias máis altas teñen lonxitudes de onda máis curtas e as frecuencias máis baixas teñen lonxitudes de onda máis longas. Cando os REM interactúan con átomos e moléculas individuais, o seu comportamento depende da cantidade de enerxía por canto que transportan.

A REM na rexión da luz visible consiste en quantos (chamados fotóns) que están no extremo inferior das enerxías que son capaces de causar excitación electrónica dentro das moléculas, o que conduce a cambios na ligazón ou a química da molécula. No extremo inferior do espectro de luz visible, a REM vólvese invisible para os humanos (infravermellos) porque os seus fotóns xa non teñen suficiente enerxía individual para provocar un cambio molecular duradeiro (un cambio de conformación) na molécula visual retinal da retina humana, cambio que desencadea a sensación de visión.

Existen animais sensibles a varios tipos de infravermellos, pero non mediante absorción cuántica. A detección de infravermellos en serpes depende dunha especie de imaxe térmica natural, na que diminutos paquetes de auga celular elévanse de temperatura pola radiación infravermella. A REM neste rango provoca vibracións moleculares e efectos de quecemento, que é como a detectan estes animais.

Por encima do rango da luz visible, a luz ultravioleta vólvese invisible para os humanos, sobre todo porque é absorbida pola córnea por baixo dos 360 nm e polo cristalino por baixo dos 400 nm. Ademais, os bastons e conos situados na retina do ollo humano non poden detectar as lonxitudes de onda ultravioleta moi curtas (por baixo de 360 nm) e, de feito, resultan danadas polos raios ultravioleta. Moitos animais con ollos que non necesitan lentes (como os insectos e as gambas) son capaces de detectar o ultravioleta, mediante mecanismos cuánticos de absorción de fotóns, de forma moi parecida á forma química en que os humanos detectan a luz visible.

Diversas fontes definen a luz visible nun rango tan estreito como 420-680 nm. ata 380–800 nm. En condicións ideais de laboratorio, as persoas poden ver os infravermellos ata polo menos 1,050 nm; os nenos e os adultos novos poden percibir lonxitudes de onda ultravioleta de ata uns 310–313 nm.

O crecemento das plantas tamén se ve afectado polo espectro de cor da luz, un proceso coñecido como fotomorfoxénese.

Propiedades
-----------

### Reflexión

Reflexión.
Calquera obxecto sen luz propia pode ser observado grazas á reflexión. Segundo a dirección do feixe de luz, distínguense diferentes tipos de reflexión:

* **Especular:** Prodúcese cando a luz incide sobre unha superficie pulimentada. A dirección do feixe de luz queda determinado polas leis de Snell.
* **Semiespecular:** Prodúcese cando a luz incidente chega a unha superficie lisa e mate e é reflectida con ángulos lixeiramente diferentes pero cunha mesma dirección xeral.
* **Difusa:** A luz chega a unha superficie rugosa e reflectise en direccións diferentes.
* **Cromática:** A reflexión afecta de forma distinta ás distintas lonxitudes de onda.
* **Acromática:** Prodúcese cando se reflicte por igual todo o feixe de luz.

### Refracción

Refracción.
A refracción é o conxunto de cambios de dirección que experimenta un raio de luz na súa propagación ó pasar dun medio a outro, debido á desigual densidade ou velocidade.

Segundo as leis de refracción de Snell, o feixe de incidencia, o feixe refractado e a normal teñen que estar nun mesmo plano. Deste xeito, o seno do ángulo incidente multiplicado polo índice de refracción do primeiro medio é igual ó seno do ángulo refractado polo índice de refracción do segundo medio. En linguaxe matemática segundo a notación da imaxe:

n\_1\ sen \theta\_1 = n\_2\ sen \theta\_2\, 
A continuación hai algúns índices de refracción coñecidos:

| Medio | Índice de refracción |
| --- | --- |
| Baleiro | 1 |
| Aire | 1,000298 |
| Auga | 1,33 |
| Alcol | 1,39 |
| Cuarzo | 1,46 |
| Vidro | 1,5 |
| Zafiro | 1,77 |
| Diamante | 2,417 |

### Transmisión e absorción

Absorción da cor branca.
Absorción da cor amarela.
Absorción da cor negra.
A absorción é a cantidade de luz que ó incidir sobre unha superficie non é transmitida nin reflectida. Dise que resulta absorbida e convértese en enerxía calorífica. Isto proporciona as características de transparentes, translúcidos e opacos aos corpos.

* **Transparentes:** Algúns son acromáticos, como o cristal, que absorben tódalas lonxitudes de onda. Outros, como os filtros, son cromáticos e transmiten algunhas lonxitudes de onda incidentes e absorben total ou parcialmente outras.
* **Translúcidos:** Hainos tanto acromáticos como cromáticos. Estes corpos deixan pasar a luz de xeito que as formas se fan irrecoñecibles ao velas ao través.
* **Opacos:** Impiden o paso da luz. Por exemplo, os corpos negros absorben toda a luz; pola súa banda, os brancos reflíctena completamente e os de cores reflicten as radiacións en función do feixe de luz.

### Interferencias

As interferencias prodúcense cando dous ou máis raios de luz da mesma lonxitude de onda se superpoñen no tempo e no espazo. En caso de estaren en fase, forman unha única onda de maior amplitude. Pola contra, de non estaren en fase, anúlase unha coa outra.

### Difracción

A difracción aparece cando os raios luminosos que se propagan na súa traxectoria rectilínea próximos a un bordo son lixeiramente desviados debido á súa natureza ondulatoria. O grao de desviación depende da súa composición espectral e é maior para as lonxitudes de onda longas que para as curtas.

### Polarización

A polarización é a propiedade pola cal algúns materiais actúan de forma selectiva absorbendo enerxía lumínica en certos ángulos durante o proceso de reflexión ou transmisión.

### Dispersión

Prisma de dispersión.
A dispersión é un fenómeno lumínico que se produce cando un raio de luz composta se refracta nun medio transparente, quedando separados as cores constituíntes. A causa de que se produza a dispersión atópase no feito de que o índice de refracción diminúe a medida que aumenta a lonxitude de onda.

A cor vermella é a que ten a lonxitude de onda máis longa e a que menos se refracta.

Teorías
-------

* Teoría corpuscular
	+ Foi proposta por Isaac Newton no século XVII
	+ Argumentou que a luz está feita por pequenas partículas materiais (corpúsculos)
	+ Os corpúsculos son emitidos en todas as direccións
	+ Soporta o feito da luz reflectida
	+ Argumenta que a velocidade da luz crece ó entrar nun medio máis denso porque a gravidade tira deles con máis forza
	+ Argumentos descartados pola teoría ondulatoria
* Teoría ondulatoria (*ou* de raios)
	+ Proposta primeiro por Christiaan Huygens no século XVII
	+ Argumenta que a luz é emitida só como unha serie de ondas
	+ As ondas son emitidas en todas as direccións
	+ As ondas non son afectadas pola gravidade, baixando a velocidade ó entrar nun medio máis denso
	+ Descartada pola teoría corpuscular
	+ Pode interferir con outras ondas como as sonoras (enunciado no século XVIII por Thomas Young)
	+ As ondas poden ser polarizadas
	+ Asume que a luz necesita un medio para a súa transmisión como ocorre co son
* Teoría Electromagnética
	+ Di que as ondas de luz son electromagnéticas e non necesitan un medio de transmisión material
	+ Proposta por James Clerk Maxwell á fin do século XIX
	+ amosa que a luz visible é parte do espectro electromagnético
* Teoría Cuántica (*ou* Dualidade onda-partícula)
	+ Combina as tres teorías anteriores
	+ comeza a existir no final do século XIX
	+ Max Planck propuxo que as ondas luminosas están constituídas por paquetes enerxéticos coñecidos como cuantos ou fotóns (en 1900)
	+ A luz preséntase como partículas e como ondas.

Características da luz visible
------------------------------

A luz visible é aquela porción do espectro electromagnético entre unha lonxitude de onda achegada a 400 nanometros (abreviado *nm*) e 800 nm (no aire). A luz tamén pode ser caracterizada pola súa frequencia. A frecuencia e a lonxitude de onda da luz obedecen á relación:

{\displaystyle v=\lambda f} (Fórmula da Velocidade da Luz ou outra onda calquera),
onde *λ* é o cumprimento de onda, *f* é a frequencia, *v* é a velocidade da luz. Se a luz estivese a viaxar en baleiro, entón *v* = *c*, logo

{\displaystyle c=\lambda f},
onde *c* é a velocidade da luz. Podemos expresar *v* como

{\displaystyle v=c/n}
onde *n* é unha constante (o índice de refracción) o que é unha propiedade do material polo cal a luz pasa.

Cambio na velocidade da luz
---------------------------

A luz propágase a unha velocidade finita. Aínda os observadores móbiles sempre miden a mesma velocidade da luz (*c*) se se está a propagar polo baleiro, velocidade que resulta ser = 299 792 458 m/s (ms−1); Porén, cando a luz pasa a través dunha substancia transparente, como ar, auga ou vidro, a súa velocidade vese reducida, sufrindo refracción (variación na súa dirección de propagación). Así, *n*=1 no baleiro e *n*>1 na materia, sendo n o chamado índice de refracción, igual a c/v, onde v é a velocidade no medio diferente do baleiro.

Historia da velocidade da luz
-----------------------------

A velocidade da luz foi medida moitas veces por moitos físicos. A mellor medida realizada nos comezos é debida a Olaus Roemer (físico danés), no 1676. Foi el quen desenvolveu un método para medir a velocidade da luz por medio do movemento aparente dun satélite do planeta Xúpiter usando o telescopio. Foi posible a medición observando que a lúa debía pasar por diante de Xúpiter a intervalos iguais. Roemer descubriu que a lúa xiraba en torno a Xúpiter cun período de 42-1/2 horas cando a Terra estaba máis próxima de Xúpiter. O problema era que cando a Terra e Xúpiter se afastaban, o período de revolución da lúa parecía ser maior, volvendo ó acortarse ó achegarse novamente. Estaba claro que a luz tardaba máis en chegar á Terra ó distanciarse Xúpiter. A velocidade da luz foi calculada analizando a distancia entre os dous planetas en diferentes tempos. Roemer chegou a unha velocidade de 227.000 km/s (km/s−1).

Albert A. Michelson mellorou o traballo de Roemer en 1926. Usou un espello rotatorio para medir o tempo que tardaba a luz en ida e volta entre o monte Wilson e o San Antonio en California. As precisas medidas proporcionaron unha velocidade de 299.796 km/s−1). No uso diario, redondéase a 300/000 km/s.

Óptica
------

O estudo da luz e a interacción entre luz e materia é chamada óptica. A observación e estudo de fenómenos ópticos como o arco da vella ofrece claves da natureza da luz e tamén diversión.

Cor e características de onda
-----------------------------

Diferentes lonxitudes de onda son interpretadas polo cerebro humano como cores, do vermello a lonxitudes de onda longas (baixas frecuencias) ó violeta ás lonxitudes de onda máis curtas (máis altas frecuencias). As frecuencias intermedias son vistas como laranxa, amarelo, verde, azul, e, de xeito convencional, índigo. As frecuencias do espectro inmediatamente fóra do rango visible polo ollo humano son chamadas *ultravioleta* (UV) para o límite de altas frecuencias e *infravermello* (IR) para o de baixas. Os humanos non podemos ver IR, pero percibímolo como calor a través da pel. Hai cámaras que poden coller IR e convertelo en luz visible, chamadas de visión nocturna. A radiación UV non é percibida por nós en absoluto, exceptuando como sobreexposición, queimado por luz solar ou semellante. Algúns animais, como as abellas, poden ver UV mentres outros, como algún tipo de víbora pode ver IR.

Medición da luz
---------------

Lámpada artesanal de cores.
As cantidades e unidades seguintes son usadas para medir a luz.

* brillo (ou temperatura)
* luminescencia ou iluminación (unidade SI: lux)
* fluxo luminoso (unidade SI: lumen)
* intensidade luminosa (unidade SI: candela)

Fontes de luz
-------------

Farola da Alameda de Santiago.
Basicamente, a luz procede de dous tipos de fontes:

* **Fontes primarias:** Son as capaces de emitir radiacións luminosas por si soas grazas a algún proceso físico ou químico, xa sexa combustión, fluorescencia, incandescencia ou descarga eléctrica.
* **Fontes secundarias:** Son aquelas que emiten de forma máis ou menos modificada e dosificada a luz que recibe dunha fonte primaria. Por exemplo, calquera obxecto ou as persoas.

A continuación detállanse algúns tipos de fontes de luz:

* radiación térmica (radiación do corpo negro)
	+ lámpadas incandescentes
	+ Radiación solar
	+ lapas (ver lume)
* emisión de espectro atómico (liñas de emisión, emisión estimulada ou emisión espontánea)
	+ láser e máser (emisión estimulada)
	+ díodo emisor de luz
	+ lámpadas de descarga gasosa (sinais de neon, lámpadas de mercurio etc)
	+ lapas (producidas polo gas quente, ver enriba)
* aceleración dunha partícula libre cargada (xeralmente un electrón)
	+ radiación ciclotrón
	+ radiación Bremsstrahlung
	+ radiación Cherenkov
* quimioluminescencia
* fluorescencia
* fosforescencia
	+ tubo de raios catódicos
* bioluminescencia
* sonoluminescencia
* triboluminescencia
* desintegración radioactiva
* aniquilación partícula-antipartícula

Onda de luz
-----------

Notas
-----

1. ↑  CIE (1987). *International Lighting Vocabulary* Arquivado 27 de febreiro de 2010 en Wayback Machine.. Número 17.4. CIE, 4ª edición. ISBN 978-3-900734-07-7.  
Segundo o *International Lighting Vocabulary*, a definición de *luz* é: "Calquera radiación capaz de causar unha sensación visual directamente" ("Any radiation capable of causing a visual sensation directly").
2. ↑  Pal, G.K.; Pal, Pravati (2001). "capítulo 52". *Textbook of Practical Physiology* (1st ed.). Chennai: Orient Blackswan. p. 387. ISBN 978-81-250-2021-9. Consultado o 15 de novembro do 2023.
3. ↑  Buser, Pierre A.; Imbert, Michel (1992). *Vision*. MIT Press. p. 50. ISBN 978-0-262-02336-8. Consultado o 15 de novembro do 2023.
4. ↑  Uzan, J-P; Leclercq, B (2008). *The Natural Laws of the Universe: Understanding Fundamental Constants*. Traducido por Robert Mizon. Springer-Praxis, Internet Archive: 2020-06-14 AbdzexK uban. pp. 43–4. Bibcode:2008nlu..book.....U. ISBN 978-0-387-73454-5. doi:10.1007/978-0-387-74081-2.
5. ↑  Gregory Hallock Smith (2006). *Camera lenses: from box camera to digital*. SPIE Press. p. 4. ISBN 978-0-8194-6093-6.
6. ↑  Narinder Kumar (2008). *Comprehensive Physics XII*. Laxmi Publications. p. 1416. ISBN 978-81-7008-592-8.
7. ↑  Laufer, Gabriel (1996). "Geometrical Optics". *Introduction to Optics and Lasers in Engineering*. p. 11. Bibcode:1996iole.book.....L. ISBN 978-0-521-45233-5. doi:10.1017/CBO9781139174190.004. Consultado o 15 de novembro do 2023.
8. ↑  Bradt, Hale (2004). *Astronomy Methods: A Physical Approach to Astronomical Observations*. Cambridge University Press. p. 26. ISBN 978-0-521-53551-9. Consultado o 15 de novembro do 2023.
9. ↑  Ohannesian, Lena; Streeter, Anthony (2001). *Handbook of Pharmaceutical Analysis*. CRC Press. p. 187. ISBN 978-0-8247-4194-5. Consultado o 15 de novembro do 2023.
10. ↑  Ahluwalia, V.K.; Goyal, Madhuri (2000). *A Textbook of Organic Chemistry*. Narosa. p. 110. ISBN 978-81-7319-159-6. Consultado o 15 de novembro do 2023.
11. ↑  Sliney, David H.; Wangemann, Robert T.; Franks, James K.; Wolbarsht, Myron L. (1976). "Visual sensitivity of the eye to infrared laser radiation". *Journal of the Optical Society of America* **66** (4). pp. 339–341. Bibcode:1976JOSA...66..339S. PMID 1262982. doi:10.1364/JOSA.66.000339. The foveal sensitivity to several near-infrared laser wavelengths was measured. It was found that the eye could respond to radiation at wavelengths at least as far as 1,064 nm. A continuous 1,064 nm laser source appeared red, but a 1,060 nm pulsed laser source appeared green, which suggests the presence of second harmonic generation in the retina.
12. ↑  Lynch, David K.; Livingston, William Charles (2001). *Color and Light in Nature* (2nd ed.). Cambridge: Cambridge University Press. p. 231. ISBN 978-0-521-77504-5. Arquivado dende o orixinal o 8 October 2022. Consultado o 15 de novembro do 2023. Limits of the eye's overall range of sensitivity extends from about 310 to 1,050 nanometers
13. ↑  Dash, Madhab Chandra; Dash, Satya Prakash (2009). *Fundamentals of Ecology 3E*. Tata McGraw-Hill Education. p. 213. ISBN 978-1-259-08109-5. Arquivado dende o orixinal o 8 October 2022. Consultado o 15 de novembro do 2023. Normally the human eye responds to light rays from 390 to 760 nm. This can be extended to a range of 310 to 1,050 nm under artificial conditions.
14. ↑  Saidman, Jean (15 May 1933). "Sur la visibilité de l'ultraviolet jusqu'à la longueur d'onde 3130" [The visibility of the ultraviolet to the wave length of 3130]. *Comptes rendus de l'Académie des sciences* (en francés) **196**. pp. 1537–9. Arquivado dende o orixinal o 24 October 2013. Consultado o 15 de novembro do 2023.

Véxase tamén
------------

|  |  |
| --- | --- |
|  | Wikimedia Commons ten máis contidos multimedia na categoría:  ***Luz Modificar a ligazón no Wikidata*** |

### Outros artigos

* Principio de Huygens-Fresnel
* Temperatura da cor
* Iluminación
* Comisión Internacional sobre Iluminación
* Dualidade onda-corpúsculo
* Polución luminosa
* Reflexo fótico automático

| * v
* c
* e
Espectro electromagnético |
| --- |
| 
* Ondas de radio
* Microondas
* Infravermello
* Espectro visible
* Ultravioleta
* Raios X
* Raios gamma

 |
| 
* Espectro visible
	+ Vermello
	+ Laranxa
	+ Amarelo
	+ Verde
	+ Azul
	+ Violeta

 |

|  |  |
| --- | --- |
| Control de autoridades | 
* Wd: Q9128
* BNCF: 2007
* BNE: XX525938
* BNF: 119582471
* BRE: 3540482
* EBID: ID
* GND: 4035596-2
* JSTOR: light
* LCCN: sh85076871
* NDL: 00563178
* NKC: ph116358
* PSH: 10359

 |

|  |  |
| --- | --- |
| Identificadores | 
* MeSH: D008027
* MeSH: G01.358.500.505.650

 |