{"id":4428,"date":"2015-04-22T16:59:30","date_gmt":"2015-04-22T15:59:30","guid":{"rendered":"https:\/\/blogs.ua.es\/fisicateleco\/?p=4428"},"modified":"2018-05-20T12:00:32","modified_gmt":"2018-05-20T11:00:32","slug":"young-fresnel","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blogs.ua.es\/fisicateleco\/2015\/04\/22\/young-fresnel\/","title":{"rendered":"Young, Fresnel y la teor\u00eda ondulatoria de la luz"},"content":{"rendered":"

2015, A\u00f1o Internacional de la Luz y de Las Tecnolog\u00edas basadas en la Luz<\/strong><\/p>\n

A finales del siglo XVII hab\u00eda dos teor\u00edas enfrentadas sobre la naturaleza de la luz, la teor\u00eda ondulatoria<\/strong> defendida por Christian Huygens (1629-1695) y Robert Hooke (1635-1703) y la teor\u00eda corpuscular <\/strong>a cuya cabeza se sit\u00fao el mism\u00edsimo Isaac Newton (1642-1727). Si a\u00f1adimos adem\u00e1s que Newton y Hooke eran enemigos irreconciliables<\/strong> podemos imaginarnos lo que pas\u00f3: Durante todo el siglo XVIII la teor\u00eda corpuscular de la luz goz\u00f3 del favor de la mayor\u00eda de los cient\u00edficos, fundamentalmente por el peso de la autoridad cient\u00edfica de Newton, que cay\u00f3 como una losa sobre la teor\u00eda ondulatoria aplastando a sus partidarios.<\/p>\n

Sin embargo, las cosas cambiaron entre 1801 y 1815 gracias a la demostraci\u00f3n experimental del car\u00e1cter ondulatorio de la luz realizada por Thomas Young<\/a><\/strong> (1773-1829) y a la formalizaci\u00f3n de la teor\u00eda ondulatoria de la luz <\/strong>llevada a cabo por Augustin Jean Fresnel<\/a><\/strong> (1778-1827).<\/p>\n

\"Thomas<\/a>

Thomas Young \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 Augustin Fresnel<\/p><\/div>\n

Thomas Young naci\u00f3 en Inglaterra en 1773 en el seno de una familia cu\u00e1quera y recibi\u00f3 una educaci\u00f3n estricta. Fue un ni\u00f1o prodigio. A los dos a\u00f1os ya le\u00eda y a los seis hab\u00eda le\u00eddo la Biblia dos veces de cabo a rabo. Conoc\u00eda una docena de lenguas incluidas el lat\u00edn y el griego antiguo y estudi\u00f3 Medicina, aunque a la larga no tuvo \u00e9xito como m\u00e9dico, en parte por su poca habilidad para reconfortar<\/strong> a los pacientes. Con veintiocho a\u00f1os abandon\u00f3 la pr\u00e1ctica m\u00e9dica para unirse a la Royal Institution de Londres.<\/p>\n

Fue uno de los primeros en descifrar jerogl\u00edficos egipcios<\/strong> y desempe\u00f1\u00f3 un papel esencial en la descodificaci\u00f3n de la piedra Rosetta. Fue un ling\u00fcista fenomenal<\/strong>, el primero en identificar similitudes entre numerosos idiomas a los que denomin\u00f3 indoeuropeos<\/strong>. Realiz\u00f3 estudios sobre la visi\u00f3n y el ojo humano y propuso la teor\u00eda tricrom\u00e1tica<\/strong> de la visi\u00f3n confirmada hace poco m\u00e1s de medio siglo. Investig\u00f3 sobre el sonido, la audici\u00f3n y la voz humana y fue entonces cuando se pregunt\u00f3 si el sonido y la luz no tendr\u00edan la misma naturaleza ondulatoria. Realiz\u00f3 descubrimientos en pr\u00e1cticamente todos los campos que estudi\u00f3, incluyendo mec\u00e1nica y elasticidad. Para muchos Young es \u201cel \u00faltimo hombre que lo sab\u00eda todo\u201d<\/strong>.<\/p>\n

\"dibujos<\/a><\/p>\n

Su contribuci\u00f3n fundamental al campo de la luz es el experimento de la doble rendija<\/strong>, considerado como uno de los experimentos \u201cm\u00e1s bellos de la f\u00edsica\u201d<\/strong>, y que probaba que la luz sufre el fen\u00f3meno de las interferencias que es propio de las ondas. En la imagen podemos ver el patr\u00f3n interferencial en una pantalla: una sucesi\u00f3n de franjas brillantes y oscuras. Luz m\u00e1s luz puede dar lugar a oscuridad. Este fen\u00f3meno se conoce como interferencia y con este experimento se corroboraron las ideas intuitivas de Huygens respecto al car\u00e1cter ondulatorio de la luz. La siguiente imagen muestra la\u00a0L\u00e1mina XXX \u00a0del libro\u00a0“A Course of Lectures on Natural Philosophy and the Mechanical Arts”<\/a>\u00a0(Thomas Young, 1807). La Fig. 442 corresponde al experimento de la doble rendija.<\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

El 12 de noviembre 1801 present\u00f3 ante la Royal Institution The Bakerian Lecture:<\/em>\u00a0\u201cOn the Theory of Light and Colours\u201d<\/a><\/em> (Sobre la Teor\u00eda de la Luz y los Colores) y el 24 de noviembre de 1803 tambi\u00e9n The Bakerian Lecture: \u201cExperiments and Calculations relative to Physical Optics\u201d<\/a> <\/em>(Experimentos y c\u00e1lculos relativos a la \u00f3ptica f\u00edsica) en la que presentaba la \u201cdemostraci\u00f3n experimental de la ley general de la interferencia de la luz\u201d y afirmaba que la luz era una onda. Como todas las ondas conocidas necesitaban un medio material para su propagaci\u00f3n, como sucede con el sonido, las ondas en un estanque o las olas del mar, Young consider\u00f3 que la luz se propagaba en un medio, el \u00e9ter lumin\u00edfero<\/strong>, concluyendo que \u201cA luminiferous Ether pervades de Universe, rare and elastic in high degree\u201d<\/em> (Un \u00e9ter lumin\u00edfero impregna todo el Universo, raro y el\u00e1stico en alto grado) y afirm\u00f3 de forma contundente que \u201cRadiant light consists in Undulations of the luminiferous Ether\u201d<\/em> (la luz radiante consiste en ondulaciones del \u00e9ter lumin\u00edfero).<\/p>\n

Al igual que Young es el responsable del resurgimiento de la teor\u00eda ondulatoria de la luz en Inglaterra, August\u00edn Fresnel comenz\u00f3 a revivir de manera brillante la teor\u00eda ondulatoria de la luz en Francia, ajeno en un principio a los experimentos realizados por Young varios a\u00f1os antes. Fresnel naci\u00f3 en Broglie en 1788. A diferencia de Young su aprendizaje fue lento y a los ocho a\u00f1os a\u00fan no sab\u00eda leer. Estudio ingenier\u00eda de caminos y puentes en la Escuela Polit\u00e9cnica. Redescubri\u00f3 el fen\u00f3meno de las interferencias con una variante del experimento de la doble rendija de Young usando el \u201cbiprisma de Fresnel\u201d y los \u201cespejos de Fresnel\u201d.<\/p>\n

Hace 200 a\u00f1os, en 1815<\/strong>, publica la \u201cPremier M\u00e9moire sur la Diffraction de la Lumi\u00e8re\u201d <\/em>(Primera Memoria sobre la difracci\u00f3n de la luz) y \u201cTh\u00e9orie de la Lumi\u00e8re\u201d<\/em> (Teor\u00eda de la Luz) donde sintetiz\u00f3 los conceptos de la teor\u00eda ondulatoria de Huygens y el principio de interferencia de Young y analiz\u00f3 el fen\u00f3meno de la difracci\u00f3n<\/strong>, tambi\u00e9n caracter\u00edstico de las ondas y que se presenta cuando una onda es distorsionada por un obst\u00e1culo. Fresnel dio rigor matem\u00e1tico a la teor\u00eda ondulatoria de la luz<\/strong>, acontecimiento que tambi\u00e9n conmemoramos en este A\u00f1o de la Luz 2015. Su teor\u00eda tuvo un gran \u00e9xito y dio lugar a una avalancha de nuevos descubrimientos.<\/p>\n

\"Theorie<\/a><\/p>\n

Fresnel redescubri\u00f3 el fen\u00f3meno de las interferencias con una variante del experimento de la doble rendija de Young usando el \u201cbiprisma de Fresnel\u201d y los \u201cespejos de Fresnel\u201d.\u00a0Fresnel tambi\u00e9n estudi\u00f3 la polarizaci\u00f3n de la luz concluyendo que las ondas luminosas eran\u00a0ondas transversales<\/strong>, y desarroll\u00f3 la teor\u00eda de la \u00f3ptica de cristales. Al igual que Young adopt\u00f3 el concepto de\u00a0\u00e9ter lumin\u00edfero\u00a0<\/strong>como medio en el que se propagan las ondas luminosas. Como la luz es una onda transversal s\u00f3lo se pod\u00eda propagar en los s\u00f3lidos y concluy\u00f3 que el \u00e9ter ten\u00eda las propiedades de un\u00a0s\u00f3lido el\u00e1stico de elevada rigidez<\/strong>. Esta idea se contrapon\u00eda a la de su\u00a0enorme sutileza<\/strong>, que permit\u00eda a todos los cuerpos moverse a trav\u00e9s del \u00e9ter sin dificultad. As\u00ed el \u00e9ter lumin\u00edfero empezaba a presentar\u00a0propiedades f\u00edsicas<\/strong>\u00a0contradictorias<\/strong>.<\/p>\n

Fresnel es uno de los 72 cient\u00edficos e ingenieros franceses ilustres cuyos nombres aparecen justo encima de los cuatro arcos debajo de la primera planta de la Torre Eiffel<\/a>, hacia el exterior, a raz\u00f3n de 18 nombres por fachada, el nombre de Fresnel est\u00e1 en la fachada de la torre que da a la Escuela Militar.<\/p>\n

Torre Eiffel. Fachada que da a la Escuela Militar \/ Cr\u00e9ditos: Augusto Bel\u00e9ndez.<\/p><\/div>\n

BIBLIOGRAF\u00cdA<\/strong><\/p>\n

Robert P. Crease, El prisma y el p\u00e9ndulo: Los diez experimentos m\u00e1s bellos de la ciencia (Cr\u00edtica, Barcelona, 2006).<\/a><\/p>\n

Agust\u00edn Ud\u00edas,\u00a0Historia de la F\u00edsica: De Arqu\u00edmedes a Einstein (S\u00edntesis. Madrid, 2004).<\/p>\n

Augusto Bel\u00e9ndez, “La unificaci\u00f3n de luz, electricidad y magnetismo: La ‘s\u00edntesis’ electromagn\u00e9tica de Maxwell”, Revista Brasileira de Ensino de F\u00edsica,\u00a0Vol. 30, N\u00ba 2, pp. 2601-1\/20 (2008).<\/a><\/p>\n

Andrew Robinson, The last man who knew everything (Oneworld. Oxford, 2008).<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

2015, A\u00f1o Internacional de la Luz y de Las Tecnolog\u00edas basadas en la Luz A finales del siglo XVII hab\u00eda dos teor\u00edas enfrentadas sobre la naturaleza de la luz, la teor\u00eda ondulatoria defendida por Christian Huygens (1629-1695) y Robert Hooke … Continue reading →<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1239,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[173818,2604,4215,173829],"tags":[173819,1443,1643,6412],"class_list":["post-4428","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-ano-de-la-luz-2015","category-biografias","category-divulgacion-cientifica","category-historia-de-la-fisica","tag-ano-de-la-luz","tag-divulgacion","tag-historia-de-la-fisica","tag-optica"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/blogs.ua.es\/fisicateleco\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/4428","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/blogs.ua.es\/fisicateleco\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/blogs.ua.es\/fisicateleco\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/blogs.ua.es\/fisicateleco\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1239"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/blogs.ua.es\/fisicateleco\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=4428"}],"version-history":[{"count":28,"href":"https:\/\/blogs.ua.es\/fisicateleco\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/4428\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":7844,"href":"https:\/\/blogs.ua.es\/fisicateleco\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/4428\/revisions\/7844"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/blogs.ua.es\/fisicateleco\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=4428"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/blogs.ua.es\/fisicateleco\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=4428"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/blogs.ua.es\/fisicateleco\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=4428"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}