Las hojas son verdes. 1ª Parte

Seguro que todos y todas os habéis preguntado por qué las hojas de los árboles son verdes. Y seguro que alguien os ha dicho, eso es por la clorofila. La pregunta que haría el típico niño coñazo sería lógicamente, que por qué la clorofila es verde. Y alguien habrá dicho eso es porque refleja la luz verde. En este punto surgen muchas preguntas. ¿Qué es la luz verde? ¿Es verde la luz? ¿Por qué la clorofila refleja esa luz verde? ¿Por qué vemos verde lo verde?

Creo que deberíamos empezar por el principio, y al principio había luz, bueno venga, en serio, empecemos por la luz. La luz, esa maravilla que ha fascinado a filósofos y científicos durante siglos. Yo no soy físico, así que esta será una aproximación más o menos somera a la luz. Lo primero que debemos decir de la luz es que es una radiación electromagnética, como lo son los rayos X, las ondas de radio o las microondas. Esta radiación tiene un comportamiento un poco “bipolar”, pues se comporta a veces como onda a veces como una partícula. Pero por ahora eso no nos interesa demasiado. Lo que nos interesa es que las radiaciones electromagnéticas viajan por el espacio (incluso a través del vacío, no como el sonido), transmitiendo energía. Y esta energía o más bien cuanta energía transmiten, tiene que ver con una propiedad de las ondas. Una muy conocida, su frecuencia o su inverso, la longitud de onda el periodo.



Casi todo el mundo sabe lo que es una frecuencia. Seguro que todo el mundo conoce la frecuencia de autobuses de su barrio o la del metro o la frecuencia de su periódico o de su programa favorito. Y es que eso es exactamente una frecuencia. Cuánto tarda un suceso concreto en repetirse. En el caso de las ondas, su frecuencia es el tiempo que pasa entre dos máximos de la onda (o entre dos mínimos, que es lo mismo). La longitud de onda es el inverso matemático, es decir la distancia que hay entre los máximos, puesto que todas las radiaciones electromagnéticas viajan a la misma velocidad, la mítica c de Einstein, la constante (no tan constante dicen, pero así a groso modo…). Entonces decíamos que transportan energía y que esta dependía de su longitud de onda. Imaginemos una longitud de onda de un metro por ejemplo (aproximadamente las menos energéticas de las microondas), teniendo en cuenta la velocidad de la luz, (λ=c/f) obtenemos una frecuencia del orden de los 100 MHz, es decir, recibiríamos la llegada de unos 100.000 máximos (o mínimos) de la onda cada segundo. Imaginemos ahora que la longitud de onda (el espacio entre dos máximos decíamos) fuera 1 millón de veces más pequeña, más o menos 1000 nm (nanómetro, como la nanotecnología y esas cosas, por cierto un nanómetro es 1.000 millones de veces más pequeño que un metro). Con esta longitud de onda recibiríamos aproximadamente cada segundo la friolera de 100.000.000.000 máximos de la onda. Ustedes dirán eso seguro que mata, y provoca impotencia y cáncer y mató a Manolete. Pues siento informarles que esa es más o menos la longitud de onda de la luz visible. Bueno miento, es la frecuencia de los infrarrojos, menos energéticos aún que la luz visible, que tiene una longitud de onda de entre 400 y 700 nm.















Esto me daría pie a hablar sobre esos mitos tan chungos sobre las redes wifi, los móviles, los microondas y esas cosas, pero creo que ustedes ya se han hecho una idea de a lo que me refiero, así que sigamos con los colores. Así que, dentro de ese espectro de entre 400 y 700 nm, tenemos todos los colores que vemos. Cada uno con su longitud de onda (que por cierto, se expresa con landa, λ), y por tanto con mayor o menor energía. Les hago un pequeño resumen. El más energético de los colores es el violeta, luego el añil, el azul, el verde, el amarillo, el naranja y rojo. Por cierto, antes del violenta, los rayos ultravioletas, esos malos malosos y detrás del rojo el infrarrojo, ese que ni vemos y que liberamos en forma de calor. Seguro que han visto ustedes este patrón en algún día de sol con un poco de lluvia en un inmenso arco de color. Ya que estamos, le explico un poco de que va ese arco. La radiación electromagnética cambia su dirección al pasar de un medio a otro, esto es la difracción. Es decir, cuando viaja por el aire, tiene una dirección, pero al entrar en contacto con el agua, esta cambia. Esta segunda dirección se mantiene mientras viaja por el agua, pero al volver al contacto con el aire, esta vuelve a variar. Este cambio de dirección no es siempre igual. Como casi todo en estas radiaciones, depende de su longitud de onda. El ángulo con el que salen cada longitud de onda es diferente y por tanto se separan unos de otros. Esto forma un inmenso arco en el cielo. Por cierto, que el ángulo de difracción y la longitud de onda de la luz también influye en que el sol “sea” (mejor dicho lo veamos) amarillo al mediodía, rojo cuando amanece pero sobre todo cuando atardece y también explica sucesos como el precioso rayo verde.



Una pregunta clásica es por qué vemos la luz y no vemos otras radiaciones. A esa pregunta no tengo respuesta, aunque si una idea. Supongo que, evolutivamente, se debe al simple hecho de que nos resulta útil saber si un fruto está verde o rojo, que si hay algo más caliente o menos caliente, porque por cierto, no todos los animales vemos los mismos colores ni tan siquiera las mismas longitudes de onda. Pero esto, junto a por qué la clorofila es verde, es tema de otro día, para la segunda parte.

Por cierto, las dos imágenes de los espectros y el rayo verde han sido "robadas" de internet. Pinchad en los enlaces para verlas en grande y ver las fuentes.

7 comentarios:

Anónimo dijo...

Hola,
Creo que te has liado un poquillo con las definiciones. El tiempo que trancurre entre un maximo y el siguiente es el periodo (al ser un tiempo se mide en segundos) y su inverso matematico es la frecuencia(que se mide en 1/segundos o hercios. Si, poe ejemplo, pasan cuatro maximos en un segundo su periodo será de 0,25s y su frecuencia 4Hz.
En lo que respecta a la longitud de onda, landa, al ser una distancia se mide en metros. Dividiendo la distancia que hay entre dos maximos (landa) entre el tiempo que tardan la onda en recorrer esa distancia (por definicion el periodo) tenemos que velocidad=landa/perioda=landa.frecuencia.

David

Aprendiz dijo...

Cierto ciertísimo. Pero existe una relación inversa entre la frecuencia y la longitud de onda, no? Eso si que es así, verdad? Oye, a ver si te animas, que nos hace un falta un físico en el equipo, para que me echa la bronca cuando confundo unidades...

Gracias por el aviso, lo cambio ahora.

Ainxi dijo...

Buff yo tampoco me di cuenta del fallo, pero es de estas cosas que las sabes y no te fijas mucho, a ti tb te pasaría eso

Anónimo dijo...

Sí, sí que hay una relación inversa si v=λ.f entonces λ=v/f o f=v/λ
En el caso de radiación electromagnética, la velocidad es constante v=c=300.000km/s independientemente del sistema de referencia (que no del medio como bien dices). Y cada longitud de onda tiene una frecuencia asociada, que es lo que se ve en el espectro que has puesto.

Con mucho gusto seré el físico del equipo :)

Ainxi dijo...

No sé si es buena idea, que es demasiado listo y nos va a dejar mal...

Anónimo dijo...

Que dices!! Noooo, soy una persona de lo más normalita...

Ainxi dijo...

Eso decimos todos...

Publicar un comentario