Fuentes de Luz


Como hemos dicho antes, la luz es una forma de energía. Para crear luz, otra forma de energía debe proporcionarse. Existen dos tipos básicos de fuentes de luz: Incandescencia y Luminescencia. La incandescencia involucra la vibración de átomos enteros, y la luminescencia involucra sólo a los electrones.

Luz Incandescente:

La incandescencia es luz obtenida de la energía de calor. Si calentamos algo a una temperatura lo suficientemente alta, esto empezará a brillar. La luz incandescente se produce cuando los átomos se calientan y empiezan a liberar alguna de su vibración termal como radiación electromagnética. Éste es el tipo de luz más común que nosotros vemos todos los días, como la luz solar, las bombillas o focos regulares (no florescentes) y el fuego. La luz es producida por la incandescencia cuando la luz viene de un sólido que se ha calentado.

La luz incandescente también es conocida como la "radiación de cuerpos negros". Este nombre surge de estudios que científicos han realizado con este tipo de luz. Ellos basaron sus teorías en materiales ideales que absorberían todos los colores de luz y por lo tanto parecerían "cuerpos negros". Los fotones liberan diferentes energías y diferentes colores dependiendo de que tan caliente esté el material. Entre más baja esté la temperatura, estos materiales emiten radiaciones en longitudes de onda infrarojas, las cuales sentimos como calor. Por ejemplo, la mayoría de la energía emitida por el fuego es infrarroja. Al aumentar la temperatura, estos materiales brillarían en tonalidades rojas, después naranjas, luego amarillas y finalmente blancas. En la realidad, estos materiales ideales de cuerpos negros de los que hemos hablado no existen, sin embargo, la mayoría de las substancias son similares a estos y podemos observar la secuencia de tonalidades con los cambios de temperatura. A continuación vamos a analizar los tipos de luz incandescente:

El Sol:

El Sol es el miembro central del sistema solar. Este gobierna los movimientos de los otros miembros en la órbita debido a su fuerza gravitatoria. El Sol proporciona casi todo el calor y toda la luz y otras formas de energía que son necesarias para la vida en nuestro planeta. Aunque el sol es una estrella bastante ordinaria, es muy importante para los habitantes de la Tierra, ya que es la fuente de la energía de toda la Tierra. El Sol y las Estrellas brillan por incandescencia.

Focos Incandescentes (Bombillas) y Fuego:

El fuego y los focos incandescentes (bombillas) proporcionan luz por el mismo proceso, la incandescencia.

Las reacciones químicas que ocurren en el fuego, emiten calor cuando liberan gases y aumentan la temperatura de los materiales. El fuego produce diferentes temperaturas que resultan en diferentes colores.

Los focos utilizan electricidad para producir calor. Un foco incandece o "prende" debido a que dentro del foco, diversas corrientes eléctricas corren por un alambre delgado y lo calientan a altas temperaturas, ocasionando que este alambre incandesca, o brille. Entre más alta esté la temperatura, la luz será más blanca y más brillante. En las lámparas incandescentes, el filamento del foco está hecho de tungsteno, un metal especial que puede permanecer a altas temperaturas por cientos de horas sin quemarse.

Para determinar la cantidad de energía que utiliza un foco podemos utilizar la siguiente regla: Un watt es igual a un julio (joule) de energía por segundo, así que un foco de 60 watts utiliza 60 julios por segundo, o 216,000 julios por hora.

Luz Luminiscente:

La luminescencia es "luz fría", es luz de otras fuentes de energía que puede tener lugar en temperaturas normales o más bajas. La luz luminiscente ocurre a temperaturas más bajas que la luz incandescente. Esta se produce cuando un electrón suelta o libera alguna de su energía a la radiación electromagnética. Los electrones necesitan tener cierta energía para mantenerse a ciertos niveles, entonces cuando un electron desciende a un nivel de energía más bajo, este libera una cantidad específica de energía, la cual se convierte en un fotón o en luz de cierto color. Para tener luminescencia continua, es necesario tener algo que continuamente dé un empujón a los electrones a un nivel de energía más alto para mantener funcionando el ciclo. Este empujón puede ser proporcionado por diferentes fuentes, tales como corriente eléctrica, como en la luz florescente, luz de neón, iluminación exterior de vapor de mercurio, diodos que emiten luz, pantallas de televisión y monitores de computadora, animales como las luciérnagas, etc.

Existen varios tipos de luminescencia, cada uno de estos tipos recibe su nombre de acuerdo a la fuente de energía o a lo que ocasiona la luminescencia. Veamos lo siguiente:

Luces Florescentes y Televisión:

Tres de las aplicaciones más comunes de luminescencia ocurren en los monitores de computadoras, en las televisiones y en las luces florescentes. La televisión y las luces florescentes trabajan con el uso los fósforos -químicos especiales que liberan luz cuando son excitados por la electricidad, radiación u otros métodos. Las luces florescentes utilizan dos tipos de luminescencia, electro luminescencia y photoluminescencia.

Luces de Neón:

Las luces de neón producen su luz por medio de la electro luminescencia, la cual es el voltaje que empuja a la corriente a través del gas que la excita y causa que emita luz. A continuación presentamos una lista con los colores más comunes y los gases que se asocian con estos:

* Para obtener rojo, o naranja, utilizamos neón
* Para obtener azul, utilizamos mercurio
* Para obtener verde, utilizamos vapor de mercurio
* Para obtener dorado, utilizamos helio en un tubo ámbar
* Para obtener amarillo, utilizamos sodio.

Bio-luminescencia:

La Bio-luminescencia se define como la generación de luz por organismos vivos, como ciertos tipos de calamares de aguas profundas, pulpos, gusanos y moluscos y las luciérnagas.

Vida en lo Profundo del Mar: La luz en lo profundo del mar es producida por ciertas bacterias, o por ciertas células que viven dentro de los peces.

Luciérnagas: La luz que emite una luciérnaga se define como "fría" pues es muy eficiente y muy poca luz se convierte en calor. Los órganos de luz de la luciérnaga están localizados en la parte inferior de los segmentos abdominales. Estos tienen muchas terminaciones nerviosas, que les proporciona el oxígeno necesario para la luz.