Un experimento simple que usted puede reproducir en la sala de clases para demostrar que la luz se propaga de manera rectilínea.

La luz es una onda electromagnética transversal. Precisamos que es transversal para especificar que la perturbación del campo electromagnético que la caracteriza es en el plano ortogonal a la dirección de propagación de la onda.

En esta animación, sólo se muestra la perturbación del campo eléctrico. El campo magnético oscila perpendicularmente de manera similar y se puede deducir fácilmente.

En la luz común, el campo eléctrico oscila de manera arbitraria en el plano xy. En el caso de la luz polarizada, en cambio, éste oscila sobre una curva en particular. Esta curva es en general una elíptica pero, en casos particulares, puede ser una recta (polarización lineal) o un circulo (polarización circular).

La luz es, simultáneamente, una onda y una partícula. Los experimentos de interferencia y difracción luminosa sólo pueden explicarse en el contexto de una propagación en forma de onda. Sin embargo, el descubrimiento del efecto fotoeléctrico a principios del siglo XX requirió la introducción del concepto de partículas (quanta) de luz, llamadas fotones. Estos dos comportamientos son inseparables y complementarios. Hablamos de la dualidad onda-partícula que dio origen a la mecánica cuántica.

Consideramos aquí una fuente que genera luz polarizada elípticamente. Luego de pasar por el filtro polarizador I, la luz adquiere una polarización rectilínea.

Los objetos de colores claros se transforman en las fuentes secundarias más brillantes al ser iluminados y reflejar la luz.

Al trazar los rayos de luz en forma rectilínea, podemos predecir cual será la región observable desde una posición dada.

Un objeto sólo es visible si su luz llega al ojo.

Esta animación es una primera aproximación a la percepción luminosa que permite distinguir entre objetos opacos (que bloquean la luz), translúcidos (que transmiten y difunden la luz de tal manera que los objetos no se pueden distinguir de manera bien definida) y transparentes (que dejan pasar la luz de tal manera que los objetos pueden identificarse claramente).

Para ver, la luz debe entrar en el ojo en cantidad suficiente.

En general, la luz se propaga de la fuente al objeto y luego del objeto al ojo. Los objetos que vemos de esta manera corresponden a fuentes secundarias. En cambio, el filamento de la bombilla que ilumina la escena es una fuente primaria.

Como la luz se propaga en línea recta y es invisible, los físicos utilizan un modelo de rayos de luz rectilíneos. Se trata de segmentos línea recta que comienzan en las fuentes (primarias y secundarias) y terminan al contacto con un objeto opaco. Existe una infinidad de estas líneas en un haz de luz, pero se puede utilizar unos pocos rayos representativos para estudiar el comportamiento del haz completo.

¡Una animación para crear el día y la noche!

Este fotomontaje permite encender o apagar las diferentes fuentes de luz. Distinguiremos las fuentes primarias (el Sol, las estrellas o una lámpara) y las fuentes secundarias (la Luna u otro objeto reflectante).

Ilustraremos también que las sombras sólo aparecen por contraste con la luminosidad suplementaria creada por una fuente.