¿Cómo explicar qué es la luz?

¿Cómo explicar qué es la luz? Velocidad, tiempo y colores

¿Cómo explicar qué es la luz? La luz es una forma de energía esencial para la vida y la visión. Viaja a una velocidad asombrosa y nos permite ver colores y formas. Conocer sus propiedades ayuda a entender fenómenos como el arcoíris o el retraso de la luz solar. Sigue leyendo para descubrir datos fascinantes.

Empecemos con lo más sencillo: ¿qué es la luz?

Explicar qué es la luz puede parecer complicado, pero en realidad todos tenemos experiencia directa con ella. La luz es una forma de energía que viaja a una velocidad asombrosa y nos permite ver el mundo que nos rodea. Algunos objetos, como el Sol o una bombilla, la producen por sí mismos; otros, como la Luna o una mesa, simplemente la reflejan.

Piensa en la luz como un mensajero súper rápido que va de un lugar a otro llevando información. Cuando la luz rebota en un objeto y llega a tus ojos, tu cerebro traduce esa información y te dice: ¡Ah, eso es una manzana roja!.

¿Viaja la luz a toda velocidad? ¡Pues claro!

La luz es rapidísima. En el vacío, alcanza los 300.000 kilómetros por segundo. Eso significa que en un solo segundo, la luz podría dar la vuelta a la Tierra más de siete veces. Es la velocidad más rápida que existe en el universo.

Un viaje desde el Sol hasta tu casa

La luz del Sol tarda aproximadamente 8 minutos y 20 segundos en llegar hasta nosotros. Aunque parezca mucho, recuerda que el Sol está a unos 150 millones de kilómetros de distancia.^[3] Así que cada vez que miras al cielo, estás viendo el Sol... ¡tal como era hace ocho minutos!

La luz tiene una doble personalidad (y eso está bien)

Aquí viene la parte que suele causar más confusión, pero te prometo que hay una forma sencilla de entenderlo. La luz se comporta a veces como una onda y a veces como una partícula. Los científicos llaman a esto dualidad onda-partícula.

Es como si la luz tuviera dos superpoderes: puede extenderse como las ondas que hace una piedra al caer al agua (ahí es una onda), pero también está hecha de pequeñísimos paquetes de energía llamados fotones (ahí es una partícula). No te preocupes si suena raro: ¡a los científicos también les costó entenderlo!

Un fotón es la partícula más pequeña de luz que existe. No tiene masa y viaja a la velocidad de la luz. Cuando miras una vela, millones y millones de fotones están llegando a tus ojos en ese preciso momento.

Una analogía para explicarlo a los peques de la casa

Imagina que estás en la playa y ves las olas del mar. Las olas se mueven y se extienden, pero también están formadas por muchísimas gotitas de agua. Pues con la luz pasa algo parecido: se comporta como una ola que se expande, pero está formada por diminutas gotitas de energía que son los fotones. Así, la luz es onda y partícula a la vez, igual que el mar tiene olas y gotas de agua.

¿Por qué vemos los colores? El espectro visible

La luz blanca, como la del Sol o la de una bombilla, en realidad esconde todos los colores del arcoíris. Cuando la luz pasa a través de una gota de lluvia o de un prisma de cristal, se separa en sus distintos colores. Eso es justo lo que ocurre cuando se forma un arcoíris.

Cada color tiene una longitud de onda diferente. El rojo tiene la longitud de onda más larga (alrededor de 700 nanómetros) y el violeta la más corta (unos 400 nanómetros).^[4] Nuestros ojos solo pueden ver una pequeña parte de todas las ondas que existen, justo la que llamamos luz visible.

De toda la radiación que llega del Sol a la Tierra, aproximadamente el 43% es luz visible.^[5] El resto es sobre todo infrarroja (calor) y ultravioleta. ¡Somos bastante afortunados de poder ver justo la parte más bonita!

Fuentes de luz: ¿quién la produce?

Existen dos grandes grupos de fuentes de luz. Las fuentes naturales producen luz por sí mismas y se encuentran en la naturaleza. Las fuentes artificiales son inventadas por los seres humanos para iluminar la noche o lugares cerrados.

Fuentes de luz natural

El Sol es la principal fuente de luz natural. También las estrellas (que son soles lejanos), algunos insectos como las luciérnagas, el fuego de los volcanes o los relámpagos durante una tormenta. Incluso ciertos animales marinos, como algunas medusas, pueden producir su propia luz: es la llamada bioluminiscencia.

Fuentes de luz artificial

Las bombillas incandescentes (las de toda la vida), las lámparas LED, los fluorescentes de las oficinas o la pantalla de tu móvil. Cualquier objeto creado por el ser humano que emita luz es una fuente artificial. ¡Incluso la lucecita del mando a distancia o el piloto del router!

Experimentos caseros para ver la magia de la luz

Nada mejor que un experimento para entender cómo funciona la luz. Aquí tienes dos que puedes hacer en casa con materiales muy sencillos.

Crea tu propio arcoíris con un vaso de agua

Materiales: un vaso de cristal, agua, una hoja de papel blanca y un día soleado. Llena el vaso con agua hasta casi el borde y colócalo en una ventana donde le dé la luz directa del Sol. Pon la hoja de papel en el suelo, justo donde el vaso proyecta un reflejo. ¡Verás cómo aparecen los colores del arcoíris en el papel! Lo que ocurre es que el agua actúa como un prisma y separa la luz blanca en sus colores.

La linterna mágica: objetos transparentes, traslúcidos y opacos

Materiales: una linterna, un vaso de vidrio claro, un vaso de plástico blanco (como los de yogur) y un libro. Enciende la linterna y enfócala hacia una pared. Coloca primero el vaso de vidrio: la luz lo atraviesa y se ve un círculo de luz. Es un material transparente. Luego pon el vaso de plástico blanco: la luz pasa, pero no se ve con claridad. Es traslúcido. Por último, el libro: la luz no pasa. Es opaco. ¡Así de fácil!

¿Dónde se esconde la luz cuando no hay Sol?

La luz no se esconde, sino que necesita una fuente que la produzca. Si apagas la luz de tu habitación y cierras las cortinas, la habitación se queda a oscuras. Pero en cuanto enciendes una vela o una linterna, aparecen los fotones de nuevo.

De hecho, lo que llamamos oscuridad no es más que la ausencia de luz. La luz no se puede almacenar como si fuera agua en una botella; o está presente porque una fuente la está emitiendo, o no lo está.

Comparativa rápida: tipos de materiales según cómo interactúan con la luz

Para terminar de aclarar conceptos, aquí tienes una comparativa de cómo se comportan los materiales cuando les da la luz.

Tipos de materiales según cómo interactúan con la luz

Materiales transparentes

Dejan pasar casi toda la luz. Se ven los objetos del otro lado con total claridad.

Ventanas, gafas, acuarios, lupas.

Vidrio de una ventana, agua limpia, el aire, una lupa.

Materiales traslúcidos

Dejan pasar algo de luz, pero no se ve con claridad lo que hay detrás.

Pantallas de lámparas, mamparas de baño, sobres para que no se vea el contenido.

Papel vegetal, cortinas finas, vidrio esmerilado, plástico de una botella de leche.

Materiales opacos

No dejan pasar nada de luz. Absorben la luz o la reflejan.

Puertas, paredes, cortinas opacas, pantallas de móvil (por la parte trasera).

Madera, metal, una pared de ladrillos, un libro, una camiseta.

El día que Carla entendió la luz gracias a un vaso de agua

Carla, una madre de Barcelona, quería explicarle a su hijo de 7 años qué era la luz. Había buscado en internet, pero todas las explicaciones le parecían demasiado técnicas. Su hijo, cada vez que apagaban la luz, preguntaba: "Mamá, ¿dónde se ha ido la luz?".

Un sábado por la tarde, con el Sol entrando por la ventana de la cocina, Carla llenó un vaso de agua y lo puso delante de una hoja de papel. "¡Mira!" - le dijo a su hijo. Al mover el vaso, apareció un pequeño arcoíris en el papel. El niño se quedó boquiabierto.

"La luz del Sol es blanca, pero dentro lleva todos los colores. El agua actúa como magia y los separa", le explicó Carla. A partir de ese día, su hijo no solo entendió qué era la luz, sino que se convirtió en el pequeño científico de la clase. La profesora le pidió que llevara el experimento al colegio.