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Energía luminosa

Energía luminosa

Cuando hablamos de energía luminosa o energía lumínica estamos haciendo referencia a aquella energía que se transporta a través de las ondas luminosas.

La luz se forma de ondas luminosas, es decir un tipo de ondas electromagnéticas que se emiten por objetos calientes, como por ejemplo las bombillas. Aunque también podemos hablar del Sol. Al mismo tiempo, estas ondas se conforman por fotones que son como pequeñas acumulaciones de energía.

Entonces, cuando los átomos de cualquier objeto se calientan, los electrones que lo componen se excitan y de esta manera se genera energía adicional. La energía generada se libera en forma de fotones, los cuales aumentan a medida que el objeto se calienta más.

Ahora vamos a ver con detalle cada uno de estos conceptos. Empecemos con la luz.

Energía luminosa

¿Qué es la luz?

La luz es un tipo de energía que se manifiesta en forma de ondas electromagnéticas. La misma contiene esas partículas que mencionábamos antes llamadas fotones.

La radiación electromagnética que emite la luz es lo que nuestro sentido de la vista puede detectas. La misma es emitida por los objetos calientes como podrían ser las bombillas de luz o el sol. La misma se desplaza en línea recta a una velocidad de unos 300.000 Kilómetros por segundo (en el vacío).

Esta radiación se forma por la radiación de un campo electromagnético y otro eléctrico. Se propaga por el espacio en forma de onda y no requiere de ningún medio para propagarse. De ahí que la luz se pueda propagar por el vacío.

Por su parte, el color de la luz depende de la longitud de la onda y del haz de luz. Parece ser una corriente de partículas o paquetes de energía denominados fotones.

¿Qué es la energía luminosa?

Ahora que ya sabemos qué es la luz, vamos a ver específicamente qué es la energía luminosa.

Cuando hablamos de este tipo de energía estamos haciendo referencia a una energía que se genera por las ondas de la luz y que se transporta por medio de la misma.

La energía lumínica es la energía de luz visible, también podemos llamarla cantidad de luz. Incluso se puede definir como la radiación electromagnética de la luz visible. Se trata de una energía radiante porque se mueve por este tipo de radiaciones electromagnéticas.

Cuando hablamos de luz visible se hace referencia a la parte del espectro electromagnético, entre infrarroja y ultravioleta, que el ojo humano puede percibir. En definitiva, la energía luminosa es la única que podemos ver.

La energía de este tipo siempre está en movimiento, y tiene la característica de que no se puede almacenar. Por lo tanto podemos decir que es un tipo de energía cinética.

La energía radiante por su parte es otra cosa. Los rayos X o las ondas de radio son energía radiante, pero no energía luminosa. De hecho no son perceptibles por el ojo humano.

Cuando la luz se desplaza entre dos lugares, la energía hace un recorrido. La misma es desplazada en forma de ondas a la velocidad de la luz.

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Propiedades de la energía lumínica

La energía lumínica tiene algunas propiedades que vale la pena mencionar.

Refracción

Este término hace referencia a un cambio en el movimiento de la luz cuando cambia el medio por el cual se desplaza. La misma puede desplazarse por el aire, el agua e incluso por el vacío. En cada uno de ellos tiene una velocidad diferente.

Esto lo podemos ver a simple vista por ejemplo en el parpadeo de las estrellas. En el universo la luz se desplaza en el vacío, pero cuando ingresa a la atmósfera terrestre, cambia de medio. En esta transición las ondas lumínicas modifican su velocidad y sufren la refracción.

Reflexión

Por otro lado, la reflexión es el cambio en la dirección de las ondas lumínicas cuando chocan con un objeto y rebotan.

Gracias a la propiedad de la reflexión de la luz podemos ver aquellos objetos que no tienen luz propia. Es fácil de entender si pensamos en una habitación con la luz apagada. Todos los objetos que se encuentran en ella dejan de ser visibles porque la luz no se refleja en ellos.

Difracción

La difracción por su parte es el cambio en la dirección de las ondas luminosas cuando las mismas encuentran un obstáculo.

Esto podemos pensarlo en la lente de una cámara. Las ondas lumínicas entran por un pequeño orificio y la propiedad de difracción hace que las mismas se dispersen en el interior de la cámara.

Interferencia

Finalmente, la interferencia se da cuando dos o más ondas coinciden y se suman sus efectos. Los mismos pueden ser tanto constructivos como destructivos.

Cuando hablamos de interferencia constructiva hacemos referencia al momento en que las ondas lumínicas se encuentran en los puntos donde coinciden las dos crestas.

La interferencia destructiva se da cuando coincide un valle y una cresta. En este caso las amplitudes pueden desaparecer por completo.

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Mediciones de la energía luminosa

Al igual que cualquier otra energía, la energía lumínica se puede medir. La unidad en que se hace es en Joules. Pero hay que tener en cuenta que no toda la luz que se emite llega al ojo y genera la sensación luminosa. Tampoco podemos decir que toda la energía que consume un objeto se transforma en luz.

Hay que considerar entonces otras magnitudes.

Flujo luminoso

El flujo luminoso es la potencia que se emite en forma de radiación luminosa. A esta potencia el ojo humano es sensible. Podemos decir que a mayor flujo, mayor es la cantidad de luz.

Intensidad luminosa

Se trata del el flujo luminoso que se emite por unidad de ángulo sólido en una dirección concreta. Esto nos permite conocer la cantidad de luz en un punto específico del espacio.

La intensidad luminosa, a diferencia del flujo luminoso, se produce en una sola dirección.

Iluminancia

Finalmente la iluminancia es el flujo luminoso que recibe una superficie. Es importante tener en cuenta que no todas las superficies reciben la luz de la misma manera.

Tipos de energía luminosa

Existen diferentes tipos de energía luminosa. Por ejemplo el sol y cualquier estrella generan luz por la fusión de los átomos de hidrógeno.

Pero también tenemos las bombillas. Estas emiten luz por la energía eléctrica que fluye por medio de un filamento.

Una vela encendida por su parte emplea la energía liberada por la combustión de la mecha.

Entonces, podemos decir que existen dos tipos de energía luminosa. Por un lado tenemos la energía luminosa natural, como la que emite el Sol por ejemplo. Y por otro lado tenemos la artificial, aquella que se consigue por medio de la transformación de otro tipo de energía en energía lumínica.

Gran parte de la luz artificial no emite mucha energía en la región roja y azul del espectro de luz. Además tiene una gama de colores más reducida y menor longitud de onda que la luz natural. Así si efecto sobre la vida vegetal y animal no tiene los mismo beneficios que esta última.

Energía luminosa

¿Cuál es la importancia de la energía lumínica?

La energía lumínica cumple un rol muy importante en el desarrollo de muchos de los procesos naturales que se dan constantemente. También en los procesos artificiales que podemos emplear.

Fotosíntesis

La fotosíntesis es una de las funciones más importantes de la naturaleza en la que la energía lumínica tiene un protagonismo indiscutible.

Por medio de este proceso, las plantas pueden convertir la energía solar en su alimento. Al mismo tiempo permite la generación del oxígeno que le da vida al resto de los seres vivos.

Por otro lado, es una fuente fundamental de vitaminas para los seres humanos. Por medio de la misma se genera la fotobiogénesis. En este procedimiento se produce la generación de vitamina D que se requiere para el desarrollo de los huesos.

Visión

Como mencionamos antes, el hecho de poder ver todos los objetos que existen depende exclusivamente de la luz. Las ondas lumínicas estimulan los ojos para que los mismos puedan percibir las imágenes cuando se los ilumina. Luego la información es enviada al cerebro.

Colores

Los colores que pueden percibir los ojos también se deben a la energía lumínica. La luz se encuentra formada por diferentes espectros y cada uno de ellos se percibe por medio de un color diferente.

La mezcla de estos colores produce la luz blanca, la cual se divide en todos los colores del espectro por medio de la propiedad de dispersión.

Algunos ejemplos de energía luminosa

  • La energía lumínica tiene la capacidad de broncear o quemar nuestra piel.
  • Se puede utilizar para fundir metales o calentar cosas.
  • El sol le da a las plantas la energía necesaria para convertirla en energía química y alimentarse.
  • La energía luminosa se puede transformar en energía térmica.
  • En las bombillas, la energía eléctrica se convierte en calor y luz por medio de un filamento. De esta manera se puede transformar energía eléctrica en energía luminosa y calorífica.
  • En una linterna, la energía química liberada por las pilas se transforma en energía eléctrica y más tarde en energía luminosa.
  • Los paneles solares también permiten que la energía luminosa se convierta en energía eléctrica.