Evaluación del curso "La Importancia de la Luz en Nuestras Vidas"

Con respecto a la relevancia de la Fotónica en el contexto internacional se puede afirmar que:
1. Es un campo de conocimiento considerado “clave” en diferentes ámbitos, como en la Unión Europea (es una de las 5 tecnologías clave) y en EEUU, donde se considera también una tecnología clave
2. Es un campo de conocimiento considerado importante, pero desde un punto de vista teórico, ya que aún no existen aplicaciones prácticas relevantes
3. Es un campo de conocimiento sin reconocimiento hoy en día, aunque algunas países como España han apostado decididamente por la I+D en este ámbito
4. Es un campo de conocimiento sin reconocimiento hoy en día, ya que vivió su periodo de máximo esplendor en la primera parte del siglo XX
¿Qué es la LUZ?
1. La luz es, en sentido amplio, electricidad: por eso se habla de “la factura de la luz”
2. La luz no es ni una onda ni una partícula, sino que en determinadas ocasiones se comporta como tal
3. La luz puede definirse como un conjunto de partículas denominadas fotones
4. La luz es una onda, en concreto una onda electromagnética
Cuando hablamos de “la luz”
1. Nos referimos sólo a la interpretación de la luz como partículas, en concreto como fotones, con su energía y masa asociadas
2. Nos referimos sólo a la luz visible que percibe el ser humano, entre 400 y 700 nm de longitud de onda
3. Hablamos exclusivamente de los rayos Gamma, ya que son la forma de radiación más energética que se conoce, y por lo tanto la que se puede entender realmente como “luz”
4. Nos referimos a la radiación electromagnética en sentido amplio, incluyendo no sólo la radiación visible por el ser humano, sino por ejemplo también la radiación UV o Infrarroja, que puede ser detectada visualmente por otros seres vivos serpientes y aves
¿Qué ocurre en una fibra óptica si eliminamos la cubierta y nos quedamos tan sólo con el núcleo?
1. La luz se propagaría igualmente, pero sólo aquéllos fotones con mayor energía (mayor longitud de onda) permanecerían en el núcleo
2. La luz escaparía del núcleo al no poder cumplirse la condición de reflexión interna total
3. La luz se propagaría igualmente, pero la fibra quedaría muy desprotegida y podría romperse fácilmente, ya que la cubierta está diseñada para proteger al núcleo
4. La luz escaparía del núcleo por el fenómeno de scattering, ya que la cubierta es opaca y en condiciones normales refleja todos los fotones de nuevo hacia el núcleo, permitiendo el guiado de la luz por la fibra óptica
Alguna característica de la luz láser es que:
1. Es coherente, todos los fotones son idénticos y en fase
2. Se emite en todas las direcciones, como una bombilla, y no es fácil concentrarla
3. Es policromática, emite todas las longitudes de onda
4. Es invisible, no se han podido fabricar láseres que emitan luz roja
Hay muchos tipos de láseres, como:
1. El de rubí, que emite luz azul y se usa en las famosas videoconsolas PlayStation, y explica su alto precio al emplear una piedra preciosa.
2. Los de diodo semiconductor, que presentan el problema de ser muy grandes y aparatosos.
3. Los pulsados, que emite luz en pulsos muy cortos que pueden durar solo unos femtosegundos y pueden servir para cortar tejidos sin dañar la zona adyacente.
4. Los de filamento incandescente o también llamados de bombilla, que emiten todos los colores a la vez (son láseres policromáticos).
El fenómeno de absorción puede usarse en aplicaciones biomédicas, ya que:
1. Permite establecer diagnósticos según el espectro de emisión del paciente
2. La luz, al ser absorbida por el paciente, tiene un efecto beneficioso para éste pues reconstruye los enlaces moleculares rotos
3. Permite establecer diagnósticos ya que diferentes sustancias presentan diferentes espectros de absorción, pudiendo llegar incluso a estimaciones cuantitativas (por ejemplo de nivel de hemoglobina)
4. Solo puede usarse desde el punto de vista terapeútico, empleando por ejemplo luz láser para intervenciones quirúrgicas como reparación de desprendimientos de retina
Los fenómenos de scattering:
1. Sólo ocurren en el interior de una fibra óptica: por ejemplo, la luz que proviene del Sol no puede sufrir ningún fenómeno de scattering
2. Se generan cuando los fotones se encuentran por ejemplo con partículas de, aproximadamente, su misma longitud de onda, enviando la energía incidente en múltiples direcciones, al contrario de lo que ocurre con la reflexión y la refracción. Este fenómeno explica por ejemplo el color azul del cielo
3. Explican el efecto fotoeléctrico, por el cual los fotones se convierten en electrones al interaccionar con un material semiconductor
4. Se generan al rebotar los fotones con otros de sus mismas características (longitud de onda, fase, etc.)
¿Por qué vemos el cielo azul?
1. Se trata de una ilusión generada en el neocortex del ser humano, el cielo en realidad es blanco
2. Se puede explicar gracias al fenómeno de scattering (esparcimiento) que afecta principalmente a los fotones azules, haciendo que se “dispersen” por la atmósfera
3. Porque los fotoreceptores de la retina están mayoritariamente centrados en ese color
4. Porque el Sol es una fuente de luz AMARILLA, y el AZUL es el color complementario del amarillo
¿De qué depende la energía de un fotón?:
1. De nada, es aleatoria
2. De su longitud de onda (es directamente proporcional: a mayor longitud de onda, mayor energía (de ahí que los Rayos-X, de gran longitud de onda, sean muy peligrosos))
3. De su longitud de onda (es inversamente proporcional: a menor longitud de onda, mayor energía)
4. Del tamaño de su núcleo, cuanto más grande sea menor energía