Una fuente luminosa pequeña y directa produce una sombra más oscura y definida llamada umbra.    Mientras que una fuente luminosa de mayor tamaño produce un umbra rodeada de una penumbra.

El eclipse de sol se produce cuando la luna se interpone entre la tierra y el sol.  Se produce una umbra, que es la región de la tierra que se oscurece completamente.  La zona de la penumbra se observa como un eclipse parcial.

Un Eclipse de Luna se produce cuando es la tierra la que se interpone entre el sol y la luna.  La umbra de la tierra oscurece la luna.

Existen fuentes de luz primarias, que son las que emiten luz propia, como el sol;  y las fuentes de luz secundarias, que reflejan la luz, como la luna.

A su vez, las fuentes de luz se clasifican en naturales o artificiales.   Así por ejemplo,  el sol es una fuente primaria y natural, mientras que la ampolleta es una fuente primaria, pero artificial.

La luz siempre viaja en línea recta.

Cuando la luz incide en un objeto reflectante, se devuelve con el mismo ángulo, pero en la dirección contraria.

Cuando la superficie en la que incide la luz es muy lisa, se produce la reflexión especular.      Aquí es cuando podemos ver imágenes reflejadas, como el caso del espejo.

Cuando la superficie es irregular o porosa, se produce la reflexión difusa y no vemos tan claras las imágenes o simplemente no las vemos.

Seguramente habrás visto como se ve un lápiz dentro de un vaso con agua...  exacto, se ve como quebrado.      Esto se produce porque la velocidad de la luz es mayor en el aire que en el agua,  entonces, cuando la luz pasa del aire al agua,  se produce un desvío en su trayectoria, es como si literalmente se frenara, disminuyendo el ángulo con el que viajaba.

Ya sabemos que la luz es una onda electromagnética, pero en realidad, la "luz visible" es sólo una pequeña fracción de un grupo de ondas electromagnéticas que existen.   Además no es "una onda", en realidad son 7 ondas distintas, con distinto nivel de energía, que viajan juntas.  Como la velocidad es tan grande, nuestro cerebro no puede distinguirlas por separado y solo vemos una "luz blanca".

Sin embargo, cuando ciertos materiales se interponen al paso de la luz, se produce un retraso en aquellas ondas con menor energía, llegan más tardíamente a nuestros ojos y las podemos diferenciar.    Tal caso es el del arco iris.  ¿Qué sustancia interfiere en el paso de la luz cuando se produce un arcoiris?... muy bien, el agua.      Este fenómeno se conoce como Dispersión Cromática.

Así, los distintos objetos que existen en la naturaleza, absorben ciertas ondas luminosas y reflejan otras...lo que nuestros ojos ven son las ondas reflejadas.  Esto explica la formación de los colores.   El blanco es la sumatoria de todas las ondas luminosas y el negro, no es un color, es ausencia de luz.   Si te fijas, en ausencia de luz,   todos los objetos son negros.  Es decir, los colores no existen si no existe la luz.

Seguramente habrás escuchado que las plantas necesitan de la energía solar para realizar el proceso de fotosíntesis, pues bien, en realidad no absorben todas las ondas que componen la luz blanca;  hay una que por lo general no la utilizan, que es la verde...así, la luz verde la reflejan y por eso las vemos de ese color.

Seguramente te habrás dado cuenta que la ropa mojada se ve mas oscura.   Pues bien, la razón de esto es que, como ya debes saber, la luz viaja más lento en el agua.  Por lo tanto, al estar mojada una prenda, parte de la energía de las ondas luminosas es absorbida y se refleja menos.   Es decir, llegan las ondas luminosas con menor intensidad a nuestros ojos, es como si hubiera "menos luz".

Responda las siguientes preguntas antes de pasar a la siguiente diapositiva:

1.- ¿Con qué fundamento puedes afirmar que la luz se propaga en el vacío?

2.- ¿Qué condiciones son necesarias para que se produzca una umbra?

3.- ¿Por qué motivo la radiación ultravioleta, rayos x y rayos gamma son peligrosos para salud?

4.- ¿Por qué las plantas son verdes?

5.- Seguramente  has escuchado que si en verano te vistes con ropa negra te da más calor. ¿Tiene esto alguna explicación científica? ¿Cuál?

6.- Cuando observas un lápiz dentro de un vaso de agua, aparentemente esta quebrado, ¿Cómo se llama y cuál es la explicación a este fenómeno óptico?

7.- ¿Qué es la dispersión cromática? Nombre dos ejemplos en donde tú hayas observado ese fenómeno.

8.-  Nombre dos objetos en donde se produzca reflexión especular y dos en donde se produzca reflexión difusa.

R1: Porque viaja desde el espacio, en donde hay vacío, antes de llegar a la tierra.

R2: Se necesita un foco luminoso pequeño y directo.

R3: Porque dentro del espectro electromagnético son las ondas que tienen mayor energía, siendo capaces de atravesar tejidos de nuestro cuerpo, produciendo distintos niveles de alteraciones.

R4: Porque reflejan la luz verde.

R5: Sí, efectivamente, la ropa es negra porque no refleja ninguna onda luminosa, es decir, las absorbe todas.   Absorbe mucha energía que luego es transformada en calor.  Por el contrario, la ropa blanca es más “fresca” porque refleja todas las ondas luminosas.

R6:  Se llama refracción de la luz.  El lápiz se ve quebrado porque la luz se desvía de su trayectoria al entrar al agua, por la reducción de velocidad que se produce.

R7: La dispersión cromática es la separación de las ondas luminosas por alguna sustancia en el medio.  Por ejemplo el agua del ambiente que produce el arco iris o cuando se derrama parafina en el suelo.

R8: Reflexión especular:  El espejo y el agua de un lago. 

Reflexión difusa: La ropa, la tierra.