¿Qué le pasa a la luz cuando pasa de un medio a otro?

El viaje de la luz: Un cambio de escenario, un cambio de ritmo

La luz, esa entidad etérea que nos permite percibir el mundo, no se comporta igual en todos los entornos. Al pasar de un medio a otro, como del aire al agua o del vidrio al aire, experimenta una transformación fascinante, un cambio en su velocidad de propagación. Este fenómeno, clave para entender cómo interacciona la luz con la materia, no es uniforme para todas las longitudes de onda que componen la luz blanca, lo que da lugar a un espectáculo visual conocido como dispersión.

Imaginemos la luz blanca como un grupo de corredores, cada uno representando una longitud de onda o color diferente. Al llegar a la frontera entre dos medios, como una pista de atletismo que cambia de asfalto a arena, no todos los corredores reaccionan igual. Algunos, más ágiles en la arena (como la luz roja), mantienen una velocidad relativamente alta. Otros, con más dificultades en este nuevo terreno (como la luz violeta), reducen su velocidad considerablemente. Esta diferencia en la respuesta a la nueva densidad del medio es la raíz de la refracción.

La refracción es el cambio de dirección que experimenta la luz al pasar de un medio a otro, y está directamente relacionada con el cambio de velocidad. Cuanto mayor sea la diferencia de velocidad entre los medios, mayor será la refracción. Ahora bien, como cada longitud de onda (o color) dentro de la luz blanca experimenta una variación de velocidad distinta, cada una se refracta en un ángulo ligeramente diferente.

Este abanico de refracciones separa los colores que componen la luz blanca, revelando su naturaleza compuesta. Es como si nuestro grupo de corredores, al atravesar la zona de arena, se dispersara, cada uno siguiendo una trayectoria ligeramente distinta. Este fenómeno, la dispersión, es el responsable del arco iris, donde las gotas de lluvia actúan como pequeños prismas que separan la luz solar en sus colores constituyentes.

La dispersión no solo es un fenómeno bello, sino también una herramienta fundamental en ciencia y tecnología. Desde los prismas utilizados en espectroscopia para analizar la composición química de las sustancias, hasta las lentes de las cámaras fotográficas que corrigen las aberraciones cromáticas, la comprensión de la dispersión y la refracción nos permite manipular y aprovechar las propiedades de la luz de maneras sorprendentes. En definitiva, la interacción de la luz con la materia, a través de la refracción y la dispersión, nos revela un mundo de color y nos ofrece una ventana para comprender los secretos del universo.