En el mundo actual, contar con una fuente confiable de energía eléctrica se ha vuelto fundamental para nuestro día a día. Sin embargo, los cortes de luz son eventos impredecibles que pueden dejarnos en la oscuridad y sin acceso a dispositivos electrónicos básicos. Pero, ¿qué tal si existiera una solución que nos permitiera tener iluminación de emergencia y energía eléctrica durante estos momentos críticos?
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Información sobre la Luz, preguntas y respuestas
La luz es algo a lo que estamos tan acostumbrados que nunca nos paramos a pensar qué es realmente. Es un hecho evidente que nuestro mundo sería muy diferente si no existiera la luz, o simplemente si nosotros no fuéramos capaces de verla. Ya en el siglo diecisiete, los científicos estaban divididos respecto a su naturaleza. Unos pensaban que estaba formada por haces de alguna clase de partículas. Otra teoría afirmaba que la luz se propagaba en forma de ondas.
Hay muchas preguntas que hacerse sobre la Luz.
Si vemos las cosas es porque hay luz. Pero de qué manera afecta a las cosas para que las veamos?
Qué relación tiene la luz con los colores?
Por qué unos cuerpos emiten luz y otros no?
Por qué se comporta la luz de forma diferente en el aire que en el agua?
Por qué la luz puede atravesar unos cuerpos y otros no?
Para entender esto, primero tenemos que saber qué es la luz.
Hoy sabemos que la luz se traslada por el espacio en forma de pequeños paquetes de energía llamados fotones. Estos fotones reúnen las propiedades de las ondas y de las partículas. Como la luz, el sonido también viaja en forma de ondas, pero mientras en el sonido vibra el medio en el que se propaga la onda, como en el caso el agua, en la luz vibran unos campos eléctricos y magnéticos y por eso se llaman ondas electromagnéticas.
Estas ondas vibran en sentido horizontal y vertical y son perpendiculares a la dirección en que se propaga la onda. Así como el oído humano puede distinguir diferentes frecuencias o tonos, la vista distingue colores. Isaac Newton fue el primero en descubrir que la luz blanca está compuesta de varios colores. Dejó que la luz del sol entrará en una habitación oscura a través de un orificio hecho en la cortina. El rayo de luz pasaba luego por un prisma de vidrio triangular. La luz blanca del sol se descompone una banda de colores llamada espectro.
El espectro tiene el mismo aspecto que el arco iris, lo que no es una coincidencia, porque las gotas de lluvia también pueden actuar como prismas. El haz multicolor que sale de un prisma se puede recombinar para dar luz blanca de nuevo. La diferencia entre los colores es su longitud de onda. El ojo humano sólo puede distinguir las longitudes de onda que corresponden a la luz visible. Existen varias longitudes de ondas electromagnéticas, algunas de las cuales sólo pueden ser captadas por aparatos específicos, como los rayos gamma, los rayos x y los ultravioletas.
La luz visible se sitúa entre los rayos ultravioletas y los infrarrojos. Con mayores longitudes de onda están las microondas, utilizadas entre otras cosas para el radar y las ondas de radio y televisión. Al igual que hay objetos que captan las diferentes longitudes de onda, hay objetos que las emite. Entre éstos están las fuentes de luz visible.
Toda la luz que recibimos procede de los cuerpos con luz propia, a los que se les llama fuentes luminosas. Son los cuerpos capaces de emitir luz por sí mismos, gracias a la transformación de otra energía en luz. El sol es nuestra principal fuente de luz. Su energía procede de la fusión de los átomos de hidrógeno.
Las bombillas incandescentes se iluminan porque la energía eléctrica pasa a través del filamento y lo calienta hasta la incandescencia. Los metales emiten luz cuando se le suministran grandes cantidades de energía calorífica.
La llama de las lámparas de petróleo brilla por la energía química que libera el combustible. Esta transformación de energía en luz se produce en el átomo.
Imaginemos un electrón en un átomo describiendo una órbita circular. Si el átomo absorbe energía, el electrón salta a una órbita superior. Cuando vuelve a bajar emite la energía excedente en forma de onda electromagnética, parte de ella en forma de luz visible. En este caso se desprende del átomo una especie de partícula dotada de energía, llamada fotón.
La mayoría de los cuerpos no emiten luz, sino que reflejan la que reciben. Los objetos iluminados absorben parte de la luz que reciben y reflejan otra. El color de los cuerpos es consecuencia de esto. Cuando la luz blanca incide sobre un objeto, este absorbe parte del espectro y refleja el resto, apareciendo de un determinado color.
Por ejemplo, una superficie amarilla absorbe todos los colores del espectro, menos el componente amarillo que es el que refleja. Cuando un cuerpo absorbe toda la luz que recibe, es negro. Sin embargo, los cuerpos son blancos cuando reflejan toda la luz que reciben.
La capacidad de los objetos de reflejar la luz y los diferentes colores del espectro hacen que vivamos en un mundo multicolor.
La luz se propaga normalmente en línea recta y en todas las direcciones del espacio, lo mismo que una onda que aparece en un estanque cuando tiramos una piedra. Su cualidad de onda electromagnética hace que pueda viajar por el vacío sin necesidad de que exista un medio por el que propagarse. Gracias a esto, recibimos en la Tierra los beneficiosos rayos del sol, tan necesarios para la vida en nuestro planeta.
Evidentemente la luz viaja también a través de los gases como el aire de nuestra atmósfera, porque las moléculas gaseosas apenas ofrecen impedimento al paso de las ondas luminosas. La luz también puede atravesar los líquidos como el agua, aunque su comportamiento varía en cierta forma. En este medio, la luz viaja a menor velocidad, y las moléculas más rígidas que los gases desvían algunas ondas luminosas.
La luz al cambiar de la idea al agua, desvia su trayectoria como consecuencia del cambio de velocidad. Lo mismo puede ocurrir con algunos cuerpos sólidos transparentes como el vidrio. Tallando adecuadamente estos objetos se puede controlar la desviación de la luz, y esto es lo que estudia la ciencia de la óptica.
Existen múltiples aplicaciones de esta ciencia. Por ejemplo, en las lentes de los telescopios que estudian las estrellas. También se usan en los objetivos fotográficos o de cine, entre otras cosas. Pero la mayoría de los cuerpos sólidos no son transparentes sino opacos. Es decir, no permiten el paso de ningún rayo de luz.
Algunas sustancias, como el hielo, son opacas si se encuentran en grandes cantidades, pero en otras ocasiones permiten el paso de la luz de forma difusa. Lo que hace que no podamos ver las cosas claramente a través de ellos. Estos son los que se llaman cuerpos traslúcidos.
Antiguamente se pensaba que la luz se propagaba de forma instantánea. En 1676 el astrónomo Roemer observó que la luz de los satélites de Júpiter tardaba más en llegar a la Tierra cuando ésta estaba más alejadas del planeta. Determinó que la velocidad de la luz en el vacío era alrededor de 300 mil kilómetros por segundo.
Es decir, un rayo de luz lanzado desde la Tierra a la luna tardaría algo más de un segundo.
Desde el Sol, tardaría aún a los ocho minutos.
Hasta Saturno, casi una hora
Y unos cuatro años desde la estrella más cercana. Recibimos la luz que enviaron las galaxias hace millones de años
Hay muchas preguntas que hacerse sobre la Luz.
Si vemos las cosas es porque hay luz. Pero de qué manera afecta a las cosas para que las veamos?
Qué relación tiene la luz con los colores?
Por qué unos cuerpos emiten luz y otros no?
Por qué se comporta la luz de forma diferente en el aire que en el agua?
Por qué la luz puede atravesar unos cuerpos y otros no?
Para entender esto, primero tenemos que saber qué es la luz.
Naturaleza de la Luz
Hoy sabemos que la luz se traslada por el espacio en forma de pequeños paquetes de energía llamados fotones. Estos fotones reúnen las propiedades de las ondas y de las partículas. Como la luz, el sonido también viaja en forma de ondas, pero mientras en el sonido vibra el medio en el que se propaga la onda, como en el caso el agua, en la luz vibran unos campos eléctricos y magnéticos y por eso se llaman ondas electromagnéticas.
Estas ondas vibran en sentido horizontal y vertical y son perpendiculares a la dirección en que se propaga la onda. Así como el oído humano puede distinguir diferentes frecuencias o tonos, la vista distingue colores. Isaac Newton fue el primero en descubrir que la luz blanca está compuesta de varios colores. Dejó que la luz del sol entrará en una habitación oscura a través de un orificio hecho en la cortina. El rayo de luz pasaba luego por un prisma de vidrio triangular. La luz blanca del sol se descompone una banda de colores llamada espectro.
El espectro tiene el mismo aspecto que el arco iris, lo que no es una coincidencia, porque las gotas de lluvia también pueden actuar como prismas. El haz multicolor que sale de un prisma se puede recombinar para dar luz blanca de nuevo. La diferencia entre los colores es su longitud de onda. El ojo humano sólo puede distinguir las longitudes de onda que corresponden a la luz visible. Existen varias longitudes de ondas electromagnéticas, algunas de las cuales sólo pueden ser captadas por aparatos específicos, como los rayos gamma, los rayos x y los ultravioletas.
La luz visible se sitúa entre los rayos ultravioletas y los infrarrojos. Con mayores longitudes de onda están las microondas, utilizadas entre otras cosas para el radar y las ondas de radio y televisión. Al igual que hay objetos que captan las diferentes longitudes de onda, hay objetos que las emite. Entre éstos están las fuentes de luz visible.
Fuentes luminosas
Toda la luz que recibimos procede de los cuerpos con luz propia, a los que se les llama fuentes luminosas. Son los cuerpos capaces de emitir luz por sí mismos, gracias a la transformación de otra energía en luz. El sol es nuestra principal fuente de luz. Su energía procede de la fusión de los átomos de hidrógeno.
Las bombillas incandescentes se iluminan porque la energía eléctrica pasa a través del filamento y lo calienta hasta la incandescencia. Los metales emiten luz cuando se le suministran grandes cantidades de energía calorífica.
La llama de las lámparas de petróleo brilla por la energía química que libera el combustible. Esta transformación de energía en luz se produce en el átomo.
Imaginemos un electrón en un átomo describiendo una órbita circular. Si el átomo absorbe energía, el electrón salta a una órbita superior. Cuando vuelve a bajar emite la energía excedente en forma de onda electromagnética, parte de ella en forma de luz visible. En este caso se desprende del átomo una especie de partícula dotada de energía, llamada fotón.
La mayoría de los cuerpos no emiten luz, sino que reflejan la que reciben. Los objetos iluminados absorben parte de la luz que reciben y reflejan otra. El color de los cuerpos es consecuencia de esto. Cuando la luz blanca incide sobre un objeto, este absorbe parte del espectro y refleja el resto, apareciendo de un determinado color.
Por ejemplo, una superficie amarilla absorbe todos los colores del espectro, menos el componente amarillo que es el que refleja. Cuando un cuerpo absorbe toda la luz que recibe, es negro. Sin embargo, los cuerpos son blancos cuando reflejan toda la luz que reciben.
La capacidad de los objetos de reflejar la luz y los diferentes colores del espectro hacen que vivamos en un mundo multicolor.
Propagación de la luz
La luz se propaga normalmente en línea recta y en todas las direcciones del espacio, lo mismo que una onda que aparece en un estanque cuando tiramos una piedra. Su cualidad de onda electromagnética hace que pueda viajar por el vacío sin necesidad de que exista un medio por el que propagarse. Gracias a esto, recibimos en la Tierra los beneficiosos rayos del sol, tan necesarios para la vida en nuestro planeta.
Evidentemente la luz viaja también a través de los gases como el aire de nuestra atmósfera, porque las moléculas gaseosas apenas ofrecen impedimento al paso de las ondas luminosas. La luz también puede atravesar los líquidos como el agua, aunque su comportamiento varía en cierta forma. En este medio, la luz viaja a menor velocidad, y las moléculas más rígidas que los gases desvían algunas ondas luminosas.
La luz al cambiar de la idea al agua, desvia su trayectoria como consecuencia del cambio de velocidad. Lo mismo puede ocurrir con algunos cuerpos sólidos transparentes como el vidrio. Tallando adecuadamente estos objetos se puede controlar la desviación de la luz, y esto es lo que estudia la ciencia de la óptica.
Existen múltiples aplicaciones de esta ciencia. Por ejemplo, en las lentes de los telescopios que estudian las estrellas. También se usan en los objetivos fotográficos o de cine, entre otras cosas. Pero la mayoría de los cuerpos sólidos no son transparentes sino opacos. Es decir, no permiten el paso de ningún rayo de luz.
Algunas sustancias, como el hielo, son opacas si se encuentran en grandes cantidades, pero en otras ocasiones permiten el paso de la luz de forma difusa. Lo que hace que no podamos ver las cosas claramente a través de ellos. Estos son los que se llaman cuerpos traslúcidos.
Velocidad de la luz
Antiguamente se pensaba que la luz se propagaba de forma instantánea. En 1676 el astrónomo Roemer observó que la luz de los satélites de Júpiter tardaba más en llegar a la Tierra cuando ésta estaba más alejadas del planeta. Determinó que la velocidad de la luz en el vacío era alrededor de 300 mil kilómetros por segundo.
Es decir, un rayo de luz lanzado desde la Tierra a la luna tardaría algo más de un segundo.
Desde el Sol, tardaría aún a los ocho minutos.
Hasta Saturno, casi una hora
Y unos cuatro años desde la estrella más cercana. Recibimos la luz que enviaron las galaxias hace millones de años
Bombillas bajo consumo
Con todos los problemas de economía que sufre gran parte del planeta resulta necesario reducir gastos en cualquier ámbito y aspecto de la vida. Algo tan importante como la electricidad en casa supone un enorme gasto a final de mes para la familia, de forma que si es posible ahorrar energía de alguna forma, bienvenido sea ese cambio y más aún si se trata de una técnica cien por cien compatible con el medio ambiente.
El caso de las bombillas de bajo consumo es muy particular. Lejos de ser como las bombillas de toda la vida que se funden cada dos por tres, éstas tienen una vida muchísimo más larga al mismo tiempo que su consumo es ridículo en comparación a las bombillas tradicionales.
Obviamente, con todas las subidas de los precios de la electricidad es difícil notar el ahorro, pero lo cierto es que gracias a estas bombillas al menos las subidas son menos «duras» y por lo tanto uno no gasta tanto dinero en las facturas que llegan todos los meses a casa.
No están los tiempos para andar exigiendo, de forma que por muy poco que se reduzca el consumo siempre es mejor eso a seguir pagando cada vez más por algo tan básico como la luz.
cómo reciclar lámparas de bajo consumo (solo para personas con conocimientos de electricidad)
El caso de las bombillas de bajo consumo es muy particular. Lejos de ser como las bombillas de toda la vida que se funden cada dos por tres, éstas tienen una vida muchísimo más larga al mismo tiempo que su consumo es ridículo en comparación a las bombillas tradicionales.
Obviamente, con todas las subidas de los precios de la electricidad es difícil notar el ahorro, pero lo cierto es que gracias a estas bombillas al menos las subidas son menos «duras» y por lo tanto uno no gasta tanto dinero en las facturas que llegan todos los meses a casa.
No están los tiempos para andar exigiendo, de forma que por muy poco que se reduzca el consumo siempre es mejor eso a seguir pagando cada vez más por algo tan básico como la luz.
cómo reciclar lámparas de bajo consumo (solo para personas con conocimientos de electricidad)
Luminarias solares
El ahorro de energía y de coste es algo muy importante con la crisis energética y económica que sufren actualmente muchos países, bien, hay un invento que les podrá ser de gran utilidad a estos países y de esta forma contribuirán a la protección del medio ambiente, evitando consumir electricidad que provenga de fuentes energéticas que no sean respetuosas con el medio ambiente. Ver lámparas solares.
Las luminarias solares son farolas alimentadas mediante energía solar, cuentan con unos pequeños paneles solares justo arriva del punto en el que se sitúa el foco de luz, esta energía se almacena en una pequeña batería que dura toda la noche, así a lo largo del día almacenan energía para toda la noche.
La cantidad de energía que pueden ahorrar es inimaginable, así es que pueden ahorrarse los gastos millonarios en energía que se gastan al utilizar estas farolas y en toda la iluminación púbica, ya sea en instalaciones poli-deportivas.
Utilizando esta técnica conseguirán ayudar en gran medida al medio ambiente ya que evitarán la utilización de electricidad generada por fuentes no respetables con el medio ambiente, así es que se espera que pronto se cambien las instalaciones de luz públicas por luminarias solares.
Las luminarias solares son farolas alimentadas mediante energía solar, cuentan con unos pequeños paneles solares justo arriva del punto en el que se sitúa el foco de luz, esta energía se almacena en una pequeña batería que dura toda la noche, así a lo largo del día almacenan energía para toda la noche.
La cantidad de energía que pueden ahorrar es inimaginable, así es que pueden ahorrarse los gastos millonarios en energía que se gastan al utilizar estas farolas y en toda la iluminación púbica, ya sea en instalaciones poli-deportivas.
Utilizando esta técnica conseguirán ayudar en gran medida al medio ambiente ya que evitarán la utilización de electricidad generada por fuentes no respetables con el medio ambiente, así es que se espera que pronto se cambien las instalaciones de luz públicas por luminarias solares.
Luz solar
La luz solar, como bien lo indica su nombre, es la luz que produce el sol, esta está conformada por distintos niveles de rayos ultravioletas los cuales se separan por el rango que conlleva cada rayo ultravioleta. Existen 6 tipos de rayos ultravioletas:
Este último rango, el infrarrojo, es el encargado de generar calor. Además de estas subdivisiones que nombramos arriba podríamos seguir subdividiendo, por ejemplo, el rango infrarrojo se divide en tres subdivisiones más (infrarrojo a, infrarrojo b e infrarrojo c), los cuales tienen distintos valores.
De los rangos que mostramos anteriormente, los que producen daño en la piel son los rayos ultravioletas, los cuales también se les nombran UV (ultra violet o en su traducción al español: ultra violeta), que además de producir daños en la piel pueden llegar a causar cáncer y de estos rayos nos protegemos con las cremas solares.
Cada crema es especifica para poder cubrir cada tipo de rayo ultravioleta, ya que no todas las cremas tienen un factor de protección igual y los rayos ultravioletas pueden atravesar las capas de estas lociones.
- Ultravioleta C: de 100 a 280 nm
- Ultravioleta B: entre 280 y 315 nm
- Ultravioleta A: entre 315 y 400 nm
- Rango visible: Esta es la luz solar, la que vemos con nuestros ojos. Entre 400 y 700 nm
- Rango infrarrojo: Entre 700 nm y 1mm
Este último rango, el infrarrojo, es el encargado de generar calor. Además de estas subdivisiones que nombramos arriba podríamos seguir subdividiendo, por ejemplo, el rango infrarrojo se divide en tres subdivisiones más (infrarrojo a, infrarrojo b e infrarrojo c), los cuales tienen distintos valores.
De los rangos que mostramos anteriormente, los que producen daño en la piel son los rayos ultravioletas, los cuales también se les nombran UV (ultra violet o en su traducción al español: ultra violeta), que además de producir daños en la piel pueden llegar a causar cáncer y de estos rayos nos protegemos con las cremas solares.
Cada crema es especifica para poder cubrir cada tipo de rayo ultravioleta, ya que no todas las cremas tienen un factor de protección igual y los rayos ultravioletas pueden atravesar las capas de estas lociones.
lamparas solares
Las lámparas para la iluminación en las calles y avenidas son una necesidad y una cuestión de seguridad en las ciudades, pero debido a que deben estar encendidas varias horas durante la noche constituyen una importante demanda de energía eléctrica de una ciudad. Las lámparas de energía solar parecen ser una solución maravillosa, los paneles solares en los postes de luz aprovechan la energía solar durante el día en que se almacena y se utiliza para alimentar las lámparas en la noche.
Ahí es donde la Universidad de Sevilla y la energía solar de las lámparas led holonic entran en juego. El diseño cuenta con dos paneles solares y una turbina eólica de eje vertical para suministrar energía a la lámpara, alimentandola con la energía renovable sin depender del sistema interconectado de energía eléctrica.
La energía generada se almacena en dos baterías de 12 voltios de gel de plomo contenidos en la base del poste de luz, aunque baterías de iones de litio podrían también ser usadas.
Las lamparas poseen la capacidad de recolectar la energía del viento a una velocidad máxima de 140 km/h, aprovechando así la energía eólica. El sistema también está preparado para soportar temperaturas desde -30 a 40 °C y su duración sería de unas 50,000 horas.
más información en la web la Oficina de Transferencia de Resultados de Investigación (OTRI) de la Universidad de Sevilla www.otri.us.es
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