Teoría ondulatoria de la luz según Maxwell Young y otros
Originario de la localidad de La Haya, en los Países Bajos, este brillante individuo destacó en diversas áreas del conocimiento, siendo reconocido como astrónomo, físico, matemático y científico. En el año 1660, revolucionó el mundo de la óptica al demostrar que sus leyes podían explicarse mediante la hipótesis de que la luz se comportaba como una onda.
La evolución de la teoría de las ondas y el avance de Maxwell
A pesar de las contradicciones entre los estudios de Fresnel y Young, una nueva conclusión se impuso: las vibraciones en la luz son transversales, no longitudinales como había propuesto Young. Estas investigaciones han supuesto un gran avance y han abierto la puerta a nuevos conceptos y posibilidades en el ámbito científico.
Gracias a estas investigaciones, se ha abierto un camino hacia nuevas aspiraciones y descubrimientos en la medición de la velocidad de la luz, con una mayor precisión que la permitida por las observaciones astronómicas realizadas hasta el momento. Destaca, entre otras figuras importantes, el papel de James Maxwell, quien basó su teoría electromagnética en estos estudios.
Fue precisamente la teoría electromagnética propuesta por Maxwell la que sentó las bases de numerosos avances científicos a lo largo del siglo XIX y XX. ¿Qué opinas sobre estos importantes logros y el papel de la teoría ondulatoria en ellos? Cuéntanos qué más sabes sobre esta teoría y sus célebres protagonistas.La reflexión y refracción explicadas a través del modelo ondulatorio
En el campo de la ciencia, es fundamental que cualquier hipótesis o teoría presentada sea verificada a través de la observación y experimentación, con el objetivo de explicar de manera precisa los resultados obtenidos.
La ley de reflexión, basada en los principios de Huygens, demuestra cómo la luz reflejada sigue un patrón específico al ser proyectada sobre una superficie (Figura 3).
De igual manera, se puede aplicar el modelo de Huygens a la refracción de la luz, como se muestra en la animación interactiva (Figura 4). Esta representa de forma simplificada cómo un frente de onda se propaga al pasar de un medio a otro.
El legado de Huygens en la evolución de la teoría de ondas luminosas
Explorando la teoría ondulatoria de la luz, es necesario mencionar a Christiaan Huygens, quien en 1678 describió las leyes de reflexión y refracción que aún se siguen utilizando hoy en día.
Este caballero definió la luz como un movimiento ondulatorio similar al del sonido, pero en su época esta teoría no tuvo mucha repercusión debido a los descubrimientos realizados por Sir Isaac Newton, quien acaparaba la atención en aquel entonces.
Sin embargo, más de un siglo después, las ideas de Huygens fueron rescatadas gracias a los experimentos de Auguste Jean Fresnel sobre la difracción y los de Thomas Young sobre interferencias luminosas. Young demostró experimentalmente que la suma de dos fuentes luminosas puede producir menos luminosidad que si estuvieran separadas.
La victoria de la concepción ondulatoria
El legado de Augustin-Jean Fresnel (1788-1827) fue esencial en el desarrollo de la teoría ondulatoria de la luz, aportándole rigor y precisión matemática. Sin embargo, sus ideas sobre las ondas de la luz difirieron de las de Young en un aspecto crucial. Mientras Young sostenía que la luz estaba compuesta por ondas longitudinales, Fresnel defendía que eran transversales. Esta diferencia se debió a la necesidad de explicar los descubrimientos de Malus sobre la polarización de la luz, que resultaban complejos de entender desde la teoría corpuscular.
Aunque no abordaremos el proceso de polarización en este curso, cabe destacar que, a pesar de los avances logrados con la teoría ondulatoria, todavía quedaba por determinar el medio en el cual se propagaban las oscilaciones luminosas. Es decir, ¿qué era lo que estaba oscilando? Según Fresnel, las ondas luminosas necesitaban un medio, conocido como éter, que estuviera presente tanto en el vacío como en los cuerpos materiales para poder propagarse. Sin embargo, la naturaleza de las ondas transversales planteaba un problema, ya que solo pueden propagarse en medios sólidos, lo cual dificultaba la aceptación de la hipótesis del éter.
El desafío supremo la velocidad de la luz en diferentes medios
El famoso científico León Foucault realizó un experimento en el que midió la velocidad de la luz al atravesar el agua. Esto era de gran interés ya que permitiría diferenciar entre dos teorías de la naturaleza de la luz: la ondulatoria y la corpuscular.
La teoría ondulatoria sostenía que la luz se propagaba más rápido en el agua que en el aire, mientras que la teoría corpuscular afirmaba lo contrario. En 1851, Foucault llevó a cabo su experimento y descubrió que, efectivamente, la velocidad de la luz en el agua es menor que en el aire. Esto proporcionó una importante evidencia a favor de la teoría ondulatoria.
