Propagación rectilínea de la luz

 

El juego de las sombras chinas consiste en
interponer las manos entre una fuente de luz
y una superficie plana, como una muralla.
Este juego permite evidenciar una
característica de la luz: de manera
general, la luz se propaga en todas
direcciones desde una fuente
luminosa; sin embargo, si se
analiza solo un haz de luz, este lo
hace en línea recta.
¿Qué quiere decir esto?
Básicamente que cuando un
objeto opaco, como las manos,
se interpone en el camino de la
luz, se forma una región conocida
como sombra, que proyecta la
silueta del objeto. Esto se debe
a que la luz se propaga en una
trayectoria rectilínea.

 

Pero ¿qué ocurre cuando la luz interactúa con objetos que no sean opacos?

La luz puede atravesar los materiales transparentes.
Por ejemplo, algunos vidrios. Esto permite que
podamos distinguir los objetos a través de estos.

 


La luz puede atravesar los materiales translúcidos.
Por ejemplo, algunos plásticos. Sin embargo, estos
materiales no permiten distinguir con nitidez los objetos
a través de ellos.

Dependiendo del tamaño de la fuente luminosa y de la distancia entre ella y
el objeto opaco, se pueden producir diferentes tipos de sombra.

 

Si la fuente luminosa es pequeña
en relación con el objeto, o bien
si la distancia entre ellos es
considerable, la sombra proyectada
por el objeto es nítida.
Si la fuente luminosa es grande
en relación con el objeto, la zona
de sombra se divide en una región
central, más oscura, a la que se
denomina umbra; y una región
exterior, más tenue, denominada
penumbra


Por ejemplo, en un eclipse solar, la Luna se interpone entre el Sol y la Tierra, lo que da lugar, sobre la superficie terrestre, a un área de sombra dentro de una amplia zona de penumbra. Como la Luna es muy pequeña con respecto al tamaño del Sol, la sombra que se produce es reducida. Así, en la zona de la Tierra donde se proyecte la sombra, parecerá que es de noche durante unos momentos y se producirá un eclipse solar total; en el lugar de la penumbra, se apreciará un eclipse solar parcial.