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Conferencia “Maxwell y la Teoría Electromagnética de la Luz”, miércoles 28 de enero a las 20:00 h 26 enero 2015

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Dentro del ciclo de conferencias organizado con motivo del “Año Internacional de la Luz”, el próximo día 28 de enero de 2015 a las 20:00, el Dr. Augusto Beléndez Vázquez, Catedrático de Física Aplicada del Departamento de Física, Ingeniería de Sistemas y Teoría de la Señal de la Universidad de Alicante, impartirá la conferencia “Maxwell y la Teoría Electromagnética de la Luz”.

Esta conferencia está organizada por el Ateneo Albacetense y la Real Sociedad Española de Física y tendrá lugar en el Salón de Actos del Ateneo situado en la calle de la Feria nº 10 de Albacete.

Conferencia-Maxwell-Ateneo-Albacete

Ciclo de conferencias “Año Internacional de la Luz 2015″ en el Ateneo Albacetense 26 enero 2015

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ATENEO DE ALBACETE

Premios Nobel de Física en el Año de la Luz: Albert Michelson (1907) 20 enero 2015

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Premio Nobel de Física 1907

“por sus instrumentos ópticos de precisión y las investigaciones espectroscópicas y metrológicas llevadas a cabo con ayuda de éstos”

Michelson

Albert Abraham Michelson (1852-1931) nació en Strzelno, una ciudad de la antigua Prusia y que ahora está en Polonia. Cuando tenía dos años, su familia emigró a los Estados Unidos. Realizó los estudios primarios y secundarios en San Francisco, tras lo cual entró en la Academia Naval de los Estados Unidos en Annapolis en 1869. Obtuvo el grado de alférez en 1873 y tras una misión de dos años en las Indias Occidentales, se convirtió en instructor de Física y Química en la Academia hasta 1878. Tras un año trabajando en Washington, obtuvo permiso para continuar sus estudios en Europa. Durante dos años visitó las universidades de Berlín y Heidelberg, y el College de France y la École Polytechnique en París. Tras regresar a los Estados Unidos, dejó la Armada en 1881 y durante los diez años siguientes estuvo en diversos centro de investigación y universidades americanas como la Universidad de Clark, llegando a ser jefe del Departamento de Física de la nueva Universidad de Chicago. Se reincorporó a la Armada durante la Primera Guerra Mundial y al finalizar ésta a finales de 1918 regresó a la Universidad de Chicago. En 1929 renunció a su cátedra de Chicago para trabajar en el Observatorio del Monte Wilson, en Pasadena, California.

Durante toda su vida profesional, Michelson abordó distintos temas de Física, pero desde luego en el que destacó fue en Óptica. Desde el principio estuvo interesado en la determinación de la velocidad de la luz, para lo cual llevó a cabo mediciones muy precisas. En 1881 inventó el interferómetro que lleva su nombre (interferómetro de Michelson) y con ayuda de éste realizó en 1887 el famoso experimento junto con Edward Morley (experimento de Michelson y Morley) con el objetivo de determinar la velocidad de la Tierra respecto al éter. Sin embargo, la conclusión fue otra: la luz viaja a una velocidad constante en todos los sistemas de referencia inerciales. Uno de los puntos de partida de Einstein para elaborar su Teoría de la Relatividad Especial. Michelson utilizó la interferometría para llevar a cabo mediciones muy precisas y a petición del Comité Internacional de Pesas y Medidas, midió el metro estándar en términos de longitud de onda de la luz del cadmio. Inventó el espectroscopio “echallon” que está provisto de una red de difracción Echelle (del francés échelle, escalera) y adaptó el telémetro como parte del equipo la Marina estadounidense. Michelson también se interesó por la Astronomía Óptica y en 1920 con ayuda de la interferencia de la luz y una versión mejorada de su primer interferómetro –conocido ahora como interferómetro estelar de Michelson– midió el diámetro de la estrella supergigante Betelgeuse.

Michelson publicó numerosos artículos en revistas científicas así como varios libros, entre los que cabe reseñar “Experimental Determination of the Velocity of Light” (1902), “Light Waves and their Uses” (1899-1903) and “Studies in Optics” (1927).

Además de ser galardonado con el Premio Nobel de Física en 1907, Michelson recibió otros muchos premios otorgados muchas sociedades e instituciones científicas americanas y europeas: Medalla Matteucci (Societá Italiana, 1904), Medalla Copley (Royal Society, 1907), Medalla Elliot Cresson (Franklin Institute, 1912), Medalla Draper (National Academy of Sciences, 1916), Medalla Franklin (Franklin Institute, 1923), Medalla de la Royal Astronomical Society (1923), y Medalla Duddell (American Physical Society, 1929).

Fue presidente de la American Physical Society (1900), la American Association for the Advancement of Science (1910-1911), y la National Academy of Sciences (1923-1927). También fue fellow de la Royal Astronomical Society, la Royal Society of London y la Optical Society of America.

BIBLIOGRAFÍA

“Albert A. Michelson – Biographical”. Nobelprize.org. Nobel Media AB 2014. Web. 20 Jan 2015.

“Albert A. Michelson”. OSA History. The Optical Society of America. Web. 20 Jan 2015.

“Albert A. Michelson”. From Wikipedia, the free encyclopedia. Web. 20 Jan 2015.

Premios Nobel de Física en el Año de la Luz 20 enero 2015

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Con motivo de la celebración este año 2015 del “Año de la Luz y de las Tecnologías basadas en la Luz” iniciamos hoy una serie de posts sobre algunos de los Premios Nobel de Física relacionados con la luz.

Cada uno de ellos tendrá numerosos enlaces para que aquéllos que lo deseen puedan ampliar información sobre los premiados, su vida y sus investigaciones.

luz-2015

Más allá de la ciencia ficción 18 enero 2015

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Por JUANJO PAYÁ (publicado en Diario Información de Alicante, 18-01-2015)

Cuando se cumple medio siglo de las primeras aplicaciones holográficas, la introducción de esta tecnología en España tuvo lugar en Alicante por medio de la UA que, desde 1968, continúa como referente en técnicas e investigación

Nada que ver con superhéroes ni superpoderes, y más allá de cualquier historieta de ciencia ficción que hayamos podido conocer, la holografía es un campo tecnológico que se aplica a tareas cotidianas como la tarjeta de crédito con la que hacemos las compras; las etiquetas de las marcas deportivas que llevamos camino del gimnasio; las líneas y rótulos de seguridad que cubren los billetes de la cartera; el lector del Blu-ray que carga la película; o el arte, entre esculturas de luz y la conservación de cuadros.

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Imagen del laboratorio de Óptica y Holografía de la UA, con el catedrático de Física Aplicada Augusto Beléndez, ante el ordenador trabajando con el láser. ANTONIO GARCIA

Óptica: Teorías sobre la Luz, en el “Año de la Luz-2015″ 6 enero 2015

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2015, Año de la Luz y de las Tecnologías basadas en la Luz.

En la antigua Grecia se consideraba a la luz como una emisión de los cuerpos luminosos, aunque había cierta confusión sobre si el rayo de luz partía del ojo o del cuerpo iluminado. Con Euclides y otros autores griegos se formaliza y aplica la geometría a las leyes de la óptica, independientemente de sus ideas sobre la naturaleza de la luz. Durante la Edad Media, en Occidente se recibe el legado de la óptica de la antigua Grecia y de los autores árabes, el más importante de ellos Alhazen, mientras que con los autores modernos se divide la consideración de la naturaleza de la luz en dos corrientes: ondulatoria y corpuscular.

En la defensa de la naturaleza ondulatoria de la luz destacan figuras como René Descartes (1596-1650), Christian Huygens (1629-1695) y Robert Hooke (1635-1703) que consideran la luz como un fenómeno ondulatorio semejante al sonido. Todas las ondas conocidas hasta entonces eran ondas mecánicas y necesitaban, por tanto, de un medio material para su propagación. Como la luz atraviesa el vacío, el medio en el que se propagan las ondas luminosas no puede ser el aire, como en el caso del sonido, sino que se postuló un medio más sutil, el éter, cuyas vibraciones constituyen la luz. En la defensa de la naturaleza corpuscular de la luz destaca fundamentalmente Isaac Newton (1643-1727) que considera la luz formada por partículas luminosas emitidas por los cuerpos. Desde los tiempos de Newton hasta los primeros años del siglo XIX, la teoría corpuscular de la luz gozó del favor de la mayor parte de los físicos, fundamentalmente por la autoridad de Newton. De hecho, el gran peso que tenía su opinión cayó como una losa sobre la teoría ondulatoria durante el siglo XVIII, aplastando a sus partidarios.

La naturaleza ondulatoria de la luz, demostrada de forma convincente hacia 1801 por un médico inglés llamado Thomas Young (1773-1829) con uno de los “experimentos más bellos de la física”, el de la doble rendija. Paradójicamente, Young era mucho más popular por descifrar los jeroglíficos egipcios de la piedra Rosetta que por desentrañar la naturaleza de la luz. Su mente independiente y tenaz le ayudó a probar la naturaleza ondulatoria de la luz en contraposición a la naturaleza corpuscular. Entre 1801 y 1803 Young presentó unos artículos ante la Royal Society exaltando la teoría ondulatoria de la luz y añadiendo a ella un nuevo concepto fundamental, el llamado principio de interferencia. Cuando se superponen las ondas provenientes de dos fuentes luminosas puntuales, sobre una pantalla colocada paralela a la línea de unión de los dos orificios, se producen franjas claras y oscuras regularmente espaciadas. Éste es el primer experimento en el que se demuestra que la superposición de luz puede producir oscuridad. Este fenómeno se conoce como interferencia y con este experimento se corroboraron las ideas intuitivas de Huygens respecto al carácter ondulatorio de la luz.

Ettiene Louis Malus (1775-1812), ingeniero militar de Napoleón, descubrió en 1808 el fenómeno de la polarización de la luz. Observó que, mirando a través de un cristal de espato de Islandia, la luz procedente de la reflexión en una ventana no producía la doble refracción (birrefringencia) típica de este material y girando el cristal en ciertas posiciones la luz disminuía. Sin embargo, Malus intentó explicar este fenómenos desde el punto de vista de la teoría corpuscular de la luz que seguía manteniendo.

Del mismo modo que Young es el responsable del resurgimiento de la teoría ondulatoria de la luz en Inglaterra gracias a sus experimentos sobre interferencias con ondas luminosas, Augustin Jean Fresnel (1778-1827) comenzó a revivir de manera brillante la teoría ondulatoria en Francia, ajeno en un principio a los esfuerzos realizados por Young varios años antes. Fresnel sintetizó los conceptos de la teoría ondulatoria de Huygens y el principio de interferencia y analizó el fenómeno de la difracción, característico del movimiento ondulatorio, que se presenta cuando una onda es distorsionada por un obstáculo. Éste puede ser una pantalla con una pequeña abertura, una ranura que sólo permite el paso de una pequeña fracción de la onda incidente o un objeto pequeño que bloquea el paso de una parte del frente de onda. En realidad no hay distinción física significativa entre interferencia y difracción, pero es algo común, aunque no siempre apropiado, hablar de interferencia cuando se analiza la superposición de solamente unas pocas ondas y de difracción cuando se trata de un gran número de ondas. A pesar de ello, es habitual referirse, por ejemplo, a la interferencia de haces múltiples en un contexto y a la difracción por una red en otro. El principio de Huygens-Fresnel permite calcular los patrones de difracción generados por obstáculos y aberturas y explicar de forma satisfactoria la propagación rectilínea en medios homogéneos, eliminando así la objeción principal de Newton para la teoría ondulatoria. Puede decirse que este principio lleva a la siguiente conclusión: “la luz se difracta y la interferencia está en el corazón del proceso”. Fresnel también estudió el fenómeno de la polarización, comprobando que dos luces cuyas polarizaciones son perpendiculares no interfieren, por lo que concluyó que la luz era una onda transversal. Al tratarse la luz de una onda transversal, el éter no podía ser un fluido sino que tendría que tener las propiedades de un sólido elástico de elevada rigidez. Esta idea parecía contraponerse a la de su enorme sutiliza, que permite a todos los cuerpos moverse a través de él. De esta forma el éter luminoso presentaba propiedades físicas contradictorias.

A mediados del siglo XIX Armand Fizeau (1819-1869) y Jean Bernard Foucault (1819-1868), midieron la velocidad de la luz en dos medios distintos, aire y agua, demostrando que en aire es mayor que en agua, en contra de lo que se deducía de la corpuscular de Newton. Foucault obtuvo en 1862 una de las primeras determinaciones de gran exactitud de la velocidad de la luz utilizando un aparato formado por espejos en rotación. Poco a poco, los argumentos a favor de la teoría ondulatoria de la luz terminaron por lograr su aceptación universal.

A. Udías, Historia de la Física: De Arquímedes a Einstein. Editoríal Síntesis. Madrid, 2004.

R. P. Crease, El prisma y el péndulo: Los diez experimentos más bellos de la ciencia (Ed. Crítica, Barcelona, 2009).

M. Lozano Leyva, De Arquímedes a Einstein. Los diez experimentos más bellos de la física (Ed. Debate, Barcelona, 2005). (Este libro está disponible en la Biblioteca Politécnica, Óptica y Enfermería de la Universidad de Alicante)

J. Ordóñez, V. Navarro y J. M. Sánchez Ron, Historia de la Ciencia. Editorial Espasa-Calpe. Madrid, 2007.