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Conoce las características y propiedades de la luz

Propiedades de la luz

La luz que vemos todos los días es solo una fracción de la energía total emitida por el sol que incide la Tierra. La luz del sol es una forma de “radiación electromagnética” y la luz visible que vemos es un pequeño subconjunto del espectro electromagnético. Las propiedades de la luz hacen que nosotros podamos ver los diferentes colores.

El espectro electromagnético describe la luz como una onda que tiene una longitud de onda particular. La descripción de la luz como onda ganó aceptación por primera vez a principios de 1800 cuando los experimentos mostraron efectos de interferencia en los haces de luz, lo que indica que la luz está compuesta de ondas.

En 1918 Planck propuso que la energía total de la luz se compone de elementos de energía indistinguibles, o un cuantos de energía. Einstein, al examinar el efecto fotoeléctrico (la liberación de electrones de ciertos metales y semiconductores cuando es alcanzado por la luz), distingue correctamente los valores de estos elementos de energía cuántica.

En base a estos trabajo, la luz puede ser vista como consistente en “paquetes” o partículas de energía llamadas fotones.

Qué es la luz

La mecánica cuántica explica tanto las observaciones de la naturaleza de la onda como la naturaleza de la partícula de la luz. En la mecánica cuántica, un fotón se representa con la mayor precisión como un “paquete de ondas”.

Un paquete de ondas se define como una colección de ondas que pueden interactuar de tal forma que el paquete de ondas puede aparecer espacialmente localizado. O puede aparecer alternativamente simplemente como una ola.

En los casos en que el paquete de ondas está espacialmente localizado, actúa como una partícula. Por lo tanto, dependiendo de la situación, un fotón puede aparecer como una onda o como una partícula y este concepto se llama “dualidad onda-partícula”.

Propiedades de la luz
Espectro electromagnético

Utilidad de la luz

La luz proporciona una ventana al universo, desde escalas cosmológicas a atómicas. Casi toda la información sobre el resto del universo llega a la Tierra en forma de radiación electromagnética.

Al interpretar esa radiación, los astrónomos pueden vislumbrar las primeras épocas del universo, medir la expansión general del universo y determinar la composición química de las estrellas y el medio interestelar .

Así como la invención del telescopio amplió dramáticamente la exploración del universo, también la invención del microscopio abrió el intrincado mundo de la célula. El análisis de las frecuencias de luz emitida y absorbida por los átomos fue un impulso principal para el desarrollo de la mecánica cuántica.

Las espectroscopias atómicas y moleculares continúan siendo las herramientas primarias para probar la estructura de la materia, proporcionando pruebas ultrasensibles de modelos atómicos y moleculares y contribuyendo a estudios de reacciones fotoquímicas fundamentales .

Propiedades de la luz
Propiedades de la luz

Propiedades de la luz

Una descripción física completa de las propiedades de la luz requiere un análisis cuántico mecánico de la luz, ya que la luz es un tipo de partícula mecánica cuántica llamada fotón.

Para las aplicaciones fotovoltaicas, este nivel de detalle rara vez se requiere y, por lo tanto, aquí se dan solo unas pocas frases sobre la naturaleza cuántica de la luz.

Sin embargo, en algunas situaciones (afortunadamente, rara vez se encuentran en los sistemas fotovoltaicos), la luz puede comportarse de una manera que parece desafiar el sentido común, sobre la base de las simples explicaciones dadas aquí.

El término “sentido común” se refiere a nuestras propias observaciones y no se puede confiar en que se observen los efectos mecánicos cuánticos porque estos ocurren en condiciones fuera del rango de la observación humana.

También te pueden interesar las propiedades eléctricas y magnéticas.

Luz solar

Existen varias características clave de la energía solar incidente que son críticas para determinar cómo interactúa la luz solar incidente con un convertidor fotovoltaico o cualquier otro objeto.

Las características importantes de la energía solar incidente son:

  • El contenido espectral de la luz incidente;
  • La densidad de potencia radiante del sol;
  • El ángulo al que la radiación solar incidente golpea un módulo fotovoltaico; y la energía radiante del sol durante un año o día para una superficie particular.
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