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Breve diccionario color-castellano: Luz

Entradas del Diccionario
Luz
Color
Intensidad
Brillo, Luminancia y Luminosidad
Matiz o Tono
Cromaticidad o Cromatismo y Saturación
Gamma

Parecería trivial tener que explicar qué es la luz; son de esas cosas que son mucho más fáciles de comprender que de explicar. Esto no es necesariamente ignorancia; los físicos renunciaron hace algunos años a decir qué es la luz, y se conforman con explicar cómo se comporta. Igual, trataremos de dar algunas precisiones para que las ideas que siguen se comprendan mejor.

Para nuestros fines, la luz es una onda: “algo” que varía periódicamente tanto en el espacio como en el tiempo. Ejemplos clásicos de ondas son el sonido (variación periódica de la presión del aire) o el movimiento de una cuerda (apartamiento periódico de la posición de equilibrio). Estos ejemplos tienen la ventaja de ser más o menos “intuitivos”: todos entendemos qué es la presión del aire o la vibración de una cuerda. Lo importante para que exista una onda son estas tres cosas:

  • “Algo” que varíe o vibre: en el caso del sonido, lo que vibra es la presión del aire alrededor de un valor de equilibrio;
  • Que ese “algo” que varía lo haga en el espacio: si tomo una “instantánea” de la onda, debo ver que esa variación es periódica con la posición;
  • Que ese “algo” también cambie en el tiempo: si me coloco en un lugar fijo de la onda (por ejemplo, en un punto de la misma cuerda) debe variar periódicamente en el tiempo.

Para aclararlo, apelaremos a la figura típica de onda, pero la dotaremos de movimiento para poner de manifiesto qué queremos decir con variación en el espacio y en el tiempo:

Onda clásica
Representación clásica de una onda. Además de la variación a lo largo de una dirección, la onda presenta una variación en el tiempo, que puede verse como un desplazamiento de la onda en una determinada dirección. La velocidad de este desplazamiento es la velocidad de la onda.

Podemos ver esta onda desde dos puntos de vista: en un instante determinado, “congelada” en el tiempo, y en un lugar específico del espacio. Cada punto de vista da lugar a las respectivas representaciones siguientes:

Onda clásica en el espacio
La onda vista en un momento fijo. Si tomamos una “instantánea”, la onda presenta una variación periódica con la posición. La distancia marcada como λ es la longitud de onda, según se explica más abajo.
Onda clásica en el tiempo
La onda vista en una posición fija. Si nos paramos en un posición fija, la onda presenta una variación periódica con el tiempo. En esta ilustración, T es el tiempo que tarda un ciclo de la onda en completarse, llamado período; ver a continuación.

Ahora bien, si la luz es una onda, ¿qué es lo que varía? Aquí viene la parte complicada, pues lo que varía en la luz es algo llamado campo electromagnético, una sucesión de campos eléctricos y magnéticos. Este fenómeno físico es harto común, pues abarca desde las ondas de radio generadas por el hombre hasta los rayos gamma provenientes del espacio exterior, pasando por los rayos infrarrojos, la luz visible, la radiación ultravioleta y los rayos X. Sólo una cosa diferencia estas ondas entre sí: el tiempo que necesita la onda para completar un ciclo (llamado período de la onda), o también la cantidad de ciclos que ocurren en un segundo (llamada frecuencia de la onda), o, lo que es también equivalente, la longitud que ocupa uno de estos ciclos (conocida justamente como longitud de onda). Estas tres cantidades están estrechamente relacionadas por la velocidad de la onda, que en el espacio vacío o en el aire es la conocida velocidad de la luz, aproximadamente 300.000 kilómetros por segundo. Es por eso que cualquiera de estas tres cantidades puede usarse indistintamente para identificar el tipo de onda: la elección de una u otra es cuestión de comodidad. Tomemos el caso de la luz; un rayo de luz de un determinado color azul, por ejemplo, tiene 670.000.000.000.000 ciclos por segundo; si calculamos la longitud de la onda correspondiente, el cálculo nos da 0,00045 mm, equivalente a 0,45 micrones. Para expresar estas longitudes tan pequeñas, los físicos suelen emplear el nanómetro (abreviado nm), igual a la milésima parte del micrón; utilizando esta unidad, esa hipotética luz tiene una longitud de onda de 450 nm.

El cuadro siguiente nos dá una idea del valor de estas cantidades para el conjunto de ondas electromagnéticas, llamado espectro electromagnético:

Grupo Longitud de onda Cómo se ve Uso o denominación
Ondas largas Más de 1000 m
Ondas de radio Entre 1000 m y 100 m AM onda media
Entre 100 m y 10 m AM onda corta
Entre 10 m y 1 m TV (VHF, canales 2 al 6); FM
Entre 1 m y 10 cm TV (VHF, canales 7 al 13; UHF)
Microondas Entre 1 cm y 1 mm Radar
Infrarrojo Entre 1 mm y 100 μm Infrarrojo lejano
Entre 100 μm y 10 μm Infrarrojo térmico
Entre 10 μm y 700 nm Infrarrojo cercano
Luz visible Entre 700 nm y 400 nm Colores percibidos por el ser humano
Ultravioleta Entre 400 nm y 10 nm Ultravioleta cercano
Entre 10 nm y 1 nm Ultravioleta lejano
Rayos X Entre 1 nm y 0.1 nm
Rayos gamma Entre 0.1 nm y 0.01 nm
Menos de 0.01 nm Rayos gamma de alta energía

A nosotros nos interesa, naturalmente, la porción del espectro correspondiente a la luz visible, ya que es la única que podemos percibir; pero es importante saber que esta porción es increíblemente pequeña comparada con el espectro completo mostrado.

Publicado enColorimetría

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