¿Por qué la luz viaja en línea recta?

Técnicamente no lo hace. Quantum Mechanic tiene una teoría conocida como dualidad de onda de partículas que básicamente dice que la luz (y la materia también) tienen propiedades de onda y propiedades de partículas, por lo que tratar de poner una etiqueta en un fotón es algo que ha preocupado a los científicos durante siglos.

La luz se considera comúnmente como una onda transversal, por lo que oscila perpendicular a su dirección de viaje.

Si eso no lo hizo lo suficientemente complicado, es posible que también desee considerar que el espacio-tiempo no es fluido y que cada poco de materia interrumpe el campo. Estas interrupciones significan que la luz no puede viajar en línea recta. Imagine que conduce en un automóvil en una carretera “plana”. La materia cambia la planitud del camino, dependiendo de la masa, estas interrupciones pueden ser pequeñas, como una piedra pequeña, a medianas (baches o baches) o bastante grandes (colinas o valles). El tamaño de la interrupción dependerá de la masa del objeto. Las grandes estrellas / agujeros negros, etc. podrían causar interrupciones en el nivel de las colinas, ya que nuestro planeta o la Luna tendrían un efecto significativamente menor.

La luz no viaja en línea recta incluso cuando sale de la pantalla y viaja a mis ojos.

Según QM y QED, la luz ‘prueba’ todas las rutas disponibles. Se añaden los fasores de los diferentes caminos y la longitud de la resultante ^ 2 da una indicación de la probabilidad de detectar el fotón.

En el diagrama de wikilibros, la flecha roja es la resultante. Su longitud es el resultado de la forma de contribución más cercana a la ruta de línea recta más corta. Las rutas que se encuentran a cierta distancia de las líneas rectas dan fasores que se “encrespan” y, por lo tanto, no hacen que la resultante sea significativamente más larga.

Si bloquea las ‘rutas de línea recta’, elimina los fasores centrales y la resultante se vuelve más pequeña (flecha más corta). Esto significa que la probabilidad de detectar un phpoton disminuye mucho: parece que la luz ha sido bloqueada.

Si bloquea los caminos externos, los fotones que se encrespan desaparecen. Esto hace muy poca diferencia en la longitud de la flecha roja, la resultante. La probabilidad de detectar un fotón prácticamente no cambia. Usted está inclinado a pensar que esto se debe a que la luz no fue de esta manera, sino a través de la ruta en línea recta.

No pienses que esto es solo un engaño. Si tiene muchas rendijas, una rejilla de difracción, para alguna frecuencia, el fotón prueba todas las rutas posibles, y todos los fasores apuntan de la misma manera. Las rutas fuera del camino centarl son importantes. Si bloquea los centrales, aún detectará un fotón (tiene una buena probabilidad) porque los fasores de los caminos no rectos apuntan de la misma manera y hacen que la flecha roja resultante sea bastante larga.

No puedo evitar agregar: observe que no hay dualidad de partículas de onda aquí. Sin olas y sin partículas. Solo fotones, mejor descritos como objetos cuánticos.

La luz parece viajar en línea recta

En una atmósfera polvorienta, a veces es posible ver la luz que viaja y parece que se mueve en línea recta. El hecho de que la luz viaja puede demostrarse poniendo un objeto en su camino. Si el objeto es opaco, el resultado es un grado de oscuridad en el otro lado que se debe a la ausencia de luz. El área oscura es una sombra.

Como la luz parece viajar en líneas rectas, la luz generalmente se modela como líneas rectas en los dibujos. Esto a veces puede ser muy confuso porque para hacer que los diagramas explicativos sean más fáciles de entender, la luz de la fuente generalmente se representa como simplemente proveniente de la parte superior e inferior de la fuente cuando en realidad proviene de toda la fuente. Por ejemplo, en el diagrama a continuación, la fotografía en la cámara estenopeica se muestra con solo dos líneas cuando, por supuesto, se genera por miles de millones de líneas de luz que provienen del objeto.

Las sombras pueden proporcionar evidencia de que la luz viaja en línea recta. Piense en las sombras que se forman en un día soleado sin nubes, son sombras muy bien definidas. Suponiendo en este punto que la luz no viaja en línea recta, ¿cómo serían las sombras? Probablemente estarían muy borrosas, tal como lo harías en un día soleado con muchas nubes en el cielo. Cuando el cielo está nublado, la luz del sol se refleja en las nubes y se convierten en fuentes secundarias de luz, por lo que en ese día la sombra se forma a partir de muchas fuentes de luz diferentes que provienen de una variedad de direcciones.

Cuando la luz entra en contacto con la superficie de un objeto, puede hacer una de cuatro cosas.

Podría ser absorbido por la superficie (más sobre esto más adelante, pero es suficiente decir en este momento que esta es una característica de los objetos negros).

• Podría ser dispersado por el objeto.
• Podría estar parcialmente disperso y parcialmente absorbido.
• Podría reflejarse.

La diferencia entre reflexión y dispersión depende de la naturaleza de la superficie del objeto. Una superficie “rugosa” hace que la luz rebote en todas las direcciones (dispersión) mientras que una superficie lisa significa que la luz rebotará viajando en la misma dirección.

El reflejo de la luz de una superficie lisa se puede comparar con una bola de billar que rebota en el costado de la mesa de billar. Si golpeas la pelota para que golpee la pared en 900 hasta el borde de la mesa, entonces la pelota debe viajar hacia atrás exactamente en la misma dirección. Si la bola de billar golpea el borde en un ángulo de 300 desde la vertical, entonces la bola rebotará a 300 desde el otro lado de la vertical (el ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión). La luz se comportará exactamente de la misma manera cuando rebota en una superficie plana como la de un espejo.

Si fue de alguna ayuda para usted amablemente ¡Vota!

Para esto, debe considerar qué teoría de la explicación de la luz va a seguir, si sigue la teoría de las ondas, no sigue un camino recto, sino que se extiende como una onda, sin embargo, si va con la teoría de partículas que considera la luz como un fotón, como dijiste, sigue un camino recto, pero incluso estos se doblan cuando cambian los medios.

Pero hablemos solo de propagación directa, ahora usando el modelo de Maxwell observamos que hay un componente eléctrico y hay un componente magnético que son perpendiculares entre sí, ahora no puedo explicar por qué deberíamos hacer tal suposición porque eso es lo que Sin embargo, la teoría es que sin duda podemos entender cómo funciona, es decir, sabemos que el cambio del campo magnético produce un cambio en el campo eléctrico y viceversa, por lo tanto, el modelo funciona, pero ahora si la luz tiene que doblarse, los componentes de la luz tendrán que cambiar la dirección. , pero ¿cómo pueden? Debido a que tendrán que llevar un componente de uno de los campos en una nueva dirección, pero no ha habido otra variación de campo previa en esa dirección, a menos que tenga una variación de campo en la dirección requerida, no puede tener otro campo en esa dirección, por lo tanto, no hay luz en la dirección diferente en la que querías que estuviera.

Y así es como se ve

Espero ser claro con mi respuesta, de lo contrario poner un comentario.

Gracias por preguntar.

La luz viaja en línea recta porque generalmente no interactúa con el medio y donde sea que interactúe, cambia su camino como cuando ingresa a un medio diferente con diferente permeabilidad y permitividad (más densa o más rara). Esta interacción y curvatura de la luz se llama refracción.

La difracción es algo diferente y no prueba “flexión de la luz”.

Como dije, la luz se dobla cuando interactúa con el medio en el que viaja, por lo que no debe doblarse, en absoluto, en el espacio, sí, no se dobla en ningún lugar del espacio, ni siquiera cuando está cerca de BIG MASS ; Es el espacio que se dobla allí y no la luz. La curvatura del espacio se ha demostrado demostrando la curvatura de la luz, pero la luz no se dobla a menos que haya un cambio en el medio.

RESUMEN: la luz no siempre viaja en línea recta, se dobla debido a la refracción y la luz no se dobla en el espacio ya que no hay posibilidad de refracción. Entonces, viaja en línea recta solo en el espacio y definitivamente se dobla en la tierra.

Sí, la luz viaja en línea recta. Nuestra sombra es solo el resultado de este hecho. Si la luz no viajara en línea recta, la sombra de un objeto habría sido borrosa. EXPERIMENTO (Para observar si la luz viaja en línea recta o no, tome 3-4 piezas de cartón delgadas. Haga un agujero en el centro de todas las tarjetas. Asegúrese de que las tarjetas sean del mismo tamaño. Ahora coloque las tarjetas paralelas en una línea con el mismo espacios entre ellos. Ahora apague la luz y luego pase la luz a través de los agujeros hechos con una linterna. U puede ver la luz pasando todas las cartas en línea recta)

La dirección de cada fotón emitido puede ser aleatoria a menos que sea de un medio cristalino bien ordenado, pero después de la emisión siguen un camino recto a través del espacio de cuatro dimensiones.

Una línea recta es ‘En el ojo del espectador’. En lo que respecta a la luz, viaja en línea recta desde el punto A al punto B. Sin embargo, para un observador distante, la trayectoria puede ser un poco curva . La razón es que la geometría del espacio está un poco deformada cerca de una fuente gravitacional masiva como un agujero negro o incluso el sol.

Un ejemplo de eso es la verificación de la teoría de la luz de Einstein a partir de una estrella distante doblada por el potencial gravitacional del sol. Esto se observó en 1919 durante un eclipse de sol.
El fenómeno general se llama ‘Líneas geodésicas en espacios curvos’.
Como un simple ejemplo en nuestra geometría esférica de la tierra, las latitudes de Nueva York y Roma son muy similares. Pero la distancia más corta entre ellos para un avión no está en una ruta directa de este a oeste, sino para viajar un poco hacia el noreste por un tiempo y luego curva hacia el sur. Si estira una cuerda en un globo terráqueo entre estos dos puntos, encontrará que la trayectoria de vuelo óptima lo lleva a unos 10 grados al norte de la ruta de vuelo directa de este a oeste.
La gravedad también actúa como una distorsión del espacio, sin embargo, las matemáticas son un poco más complicadas.

Fuente: Preguntas y respuestas: ¿Por qué la luz viaja en línea recta?

No solo la luz, cualquier cosa tenderá a continuar en línea recta hasta que se le aplique alguna fuerza externa.

Por ejemplo, la luz cambia de dirección, lo llamamos Reflexión y Refracción.

Reflexión:

La reflexión ocurre cuando la luz golpea con cualquier superficie que no le permite pasar a través de ella, luego simplemente rebota, como cualquier otro objeto, y cambia de dirección.

Refracción:

La refracción ocurre cuando la densidad del medio cambia a través de la cual pasa la luz, o ingresa a un medio con una densidad diferente del medio anterior que estaba pasando, y eso también con un ángulo de incidencia distinto de cero, es decir, la trayectoria de la luz no debería ser normal a la superficie que está a punto de golpear, si no es así, el camino permanecerá sin cambios.

Gracias

En una atmósfera polvorienta, a veces es posible ver la luz que viaja y parece que se mueve en línea recta. El hecho de que la luz viaja puede demostrarse poniendo un objeto en su camino. Si el objeto es opaco, el resultado es un grado de oscuridad en el otro lado que se debe a la ausencia de luz. El área oscura es una sombra.

Como la luz parece viajar en líneas rectas, la luz generalmente se modela como líneas rectas en los dibujos. Esto a veces puede ser muy confuso porque para hacer que los diagramas explicativos sean más fáciles de entender, la luz de la fuente generalmente se representa como simplemente proveniente de la parte superior e inferior de la fuente cuando en realidad proviene de toda la fuente. Por ejemplo, en el diagrama a continuación, la fotografía en la cámara estenopeica se muestra con solo dos líneas cuando, por supuesto, se genera por miles de millones de líneas de luz que provienen del objeto.

La luz viaja en línea recta.

Fuentes de imagen – Google Images

Buena suerte y saludos !!!

Buena pregunta. Me tengo rascándome la cabeza por un tiempo.

Esto fue algo que encontré cuando estaba leyendo sobre las ondas de radio. Parecía apropiado.

La teoría es así:

La luz es una radiación electromagnética que no plantea ningún requisito de un medio para propagarse. La luz es una onda transversal, lo que significa que oscila perpendicularmente a la dirección de propagación.

http://www.glogster.com

Las ondas electromagnéticas se forman a partir de una combinación de vibraciones de los campos eléctrico y magnético. Estos campos eléctricos (E) y campos magnéticos (H) vibran en ángulo recto entre sí. De esta manera, los campos eléctricos y los campos magnéticos tienen una relación integral, y ninguno existe independientemente del otro.

Basado en este entendimiento,

1. Digamos, por ejemplo, que se pasa una corriente eléctrica a través de un cable, se produce un campo magnético a su alrededor. (Esto viene dado por la regla del tornillo de la mano derecha)

2. Para compensar esto, se genera un campo eléctrico en la dirección de bloquear un cambio en el campo magnético.

3. Para compensar esto, se genera un campo magnético en la dirección de bloquear un cambio en el campo eléctrico.

y este ciclo continúa, lo que lleva a la formación de campos eléctricos y magnéticos que causan repetidamente una propagación de la onda.

Referencia técnica de radio Guía de diseño

La fuente del primer campo también podría ser otra cosa (no solo corriente a través de un cable). Sin embargo, los campos sucesivos producidos (según su existencia) son siempre perpendiculares entre sí. Como resultado, se propagará en línea recta.

Qué hay sobre eso !!

Una línea recta es ‘En el ojo del espectador’. En lo que respecta a la luz, viaja en línea recta desde el punto A al punto B. Sin embargo, para un observador distante, la trayectoria puede ser un poco curva. La razón es que la geometría del espacio está un poco deformada cerca de una fuente gravitacional masiva como un agujero negro o incluso el sol. Un ejemplo de eso es la verificación de la teoría de la luz de Einstein a partir de una estrella distante doblada por el potencial gravitacional del sol. Esto se observó en 1919 durante un eclipse de sol.
El fenómeno general se llama ‘Líneas geodésicas en espacios curvos’.
Como un simple ejemplo en nuestra geometría esférica de la tierra, las latitudes de Nueva York y Roma son muy similares. Pero la distancia más corta entre ellos para un avión no está en una ruta directa de este a oeste, sino para viajar un poco hacia el noreste por un tiempo y luego curva hacia el sur. Si estira una cuerda en un globo terráqueo entre estos dos puntos, encontrará que la trayectoria de vuelo óptima lo lleva a unos 10 grados al norte de la ruta de vuelo directa de este a oeste.
La gravedad también actúa como una distorsión del espacio, sin embargo, las matemáticas son un poco más complicadas.

Esta es una pregunta muy interesante con una respuesta algo complicada.

Primero pensemos en la situación inversa: imagine que la luz no viaja en línea recta, sino que viaja a lo largo de un camino aleatorio desde el origen hasta el destino. Vamos incluso un paso más allá: imagina que la luz toma todos los caminos posibles desde el origen hasta el destino. Ahora, eso es difícil de entender, porque no es algo que pueda visualizar fácilmente. Pero tiene sentido: ¿por qué la luz “elegiría” un camino sobre otro? ¿Por qué no simplemente ir en todas direcciones?

Bien, ahora tenemos luz en todo el lugar. Como se veria eso? Sabemos que la luz puede actuar como una onda . Y sabemos que las olas pueden interferir entre sí. Aquí hay una imagen de solo dos ondas (en el agua) que interfieren entre sí:
Fuente de la imagen: Archivo: Interf.png – Wikimedia Commons

Las áreas grises son donde las ondas experimentan interferencia destructiva , lo que significa que han interferido hasta el punto de que se están cancelando entre sí. Los centros de las áreas grises son nodos , donde se completa la cancelación. Entre las áreas de interferencia destructiva, las ondas experimentan interferencia constructiva , donde se suman entre sí, en lugar de restar entre sí. Los picos se llaman antinodos .

De vuelta a la luz: tenemos todas estas ondas de luz, yendo en todas direcciones, restando y cancelando entre sí aquí, sumando y amplificando entre sí allí. ¿Cuál es el resultado neto? El resultado neto, y tendrá que aceptar mi palabra porque las matemáticas son complicadas, es que todas las ondas se cancelan entre sí, excepto aquellas ondas que representan la luz que viaja en línea recta desde el origen hasta el destino. ! En otras palabras, la luz que viaja en línea recta es una consecuencia de la luz que va en todas direcciones.

Cómo funciona todo esto se conoce como el principio de Fermat, también conocido como el principio del menor tiempo , que a su vez es el corolario de uno de los principios básicos de la física, el principio de la menor acción. Si desea obtener más información sobre cómo se comporta la luz, le recomiendo encarecidamente el QED de Richard Feynman : The Strange Theory of Light and Matter . Es un libro pequeño y muy legible que proporciona mucha información.

La luz es una forma de energía. Se produce en un átomo por un electrón que cae principalmente de un nivel de energía más alto a un nivel más bajo. La luz no está hecha de partículas que se disparan en línea recta. La luz solo se propaga como ondas esféricas de energía, billones y billones de ellos siguiéndose, cada uno pateando al que está en el frente. De esta manera, la luz hace que su propio medio se propague a través del vacío del espacio. Cada onda esférica de energía está hecha o transporta unas pocas unidades de energía. Podemos llamar a la unidad básica como un fotón. Los fotones son solo paquetes de energía, pero todos se propagan como ondas esféricas de energía. Estas ondas de energía se propagan hacia afuera llevando energía radialmente hacia afuera desde el centro de la fuente. Estos crecen en todas las direcciones, pero radialmente perpendiculares al centro de la fuente. Es por eso que la luz hecha de fotones siempre viaja en línea recta que es perpendicular a la fuente. Y hay básicamente un número infinito de líneas rectas que crecen en todas las direcciones desde la fuente. La fuerza o energía en cualquier punto de una onda esférica de luz es una fuerza o energía vectorial. Tiene magnitud y dirección que está radialmente hacia afuera de la fuente.

Previamente he dado la respuesta

“En un espacio plano y vacío, ¿en qué dirección giraría?”

Parece una broma, pero no: las ecuaciones de Maxwell en el espacio vacío plano son homogéneas e isotrópicas en el espacio y el tiempo. No favorecen ningún momento, ubicación o dirección en particular . Solo algo en el medio ambiente; Por ejemplo, una lente o un espejo pueden cambiar su dirección. Espacio vacío plano: línea recta.

Realmente no lo hace. No sé a qué nivel estás estudiando física, pero supongo que en la secundaria. Entonces lo mantendré simple.

Puedes imaginar que la luz sea como ondas en el agua. ¿Viajan en línea recta? Viajan hacia afuera en todas las direcciones desde la fuente de perturbación correcta. Pero puede dibujar rayos que muestren la dirección de desplazamiento y estos rayos se ven rectos.

Así es como imaginamos la luz y decimos que va en línea recta.

Bien estrictamente hablando, la luz no viaja en línea recta. La luz es una ondas electromagnéticas. Y a medida que las ondas viajan en ese patrón sinosouidal, lo mismo es cierto para los rayos de luz.

Pero como esas protuberancias y abolladuras (técnicamente llamadas crestas y canales) son demasiado pequeñas en comparación con nuestra visión (o en comparación con la longitud medible), estos rayos se consideran viajando en línea recta.

Espero eso ayude. Solicite más detalles si es necesario. Salud:)

La luz parece viajar en línea recta

En una atmósfera polvorienta, a veces es posible ver la luz que viaja y parece que se mueve en línea recta. El hecho de que la luz viaja puede demostrarse poniendo un objeto en su camino. Si el objeto es opaco, el resultado es un grado de oscuridad en el otro lado que se debe a la ausencia de luz. El área oscura es una sombra.

Como la luz parece viajar en líneas rectas, la luz generalmente se modela como líneas rectas en los dibujos. Esto a veces puede ser muy confuso porque para hacer que los diagramas explicativos sean más fáciles de entender, la luz de la fuente generalmente se representa como simplemente proveniente de la parte superior e inferior de la fuente cuando en realidad proviene de toda la fuente. Por ejemplo, en el diagrama a continuación, la fotografía en la cámara estenopeica se muestra con solo dos líneas cuando, por supuesto, se genera por miles de millones de líneas de luz que provienen del objeto.

Las sombras pueden proporcionar evidencia de que la luz viaja en línea recta. Piense en las sombras que se forman en un día soleado sin nubes, son sombras muy bien definidas. Suponiendo en este punto que la luz no viaja en línea recta, ¿cómo serían las sombras? Probablemente estarían muy borrosas, tal como lo harías en un día soleado con muchas nubes en el cielo. Cuando el cielo está nublado, la luz del sol se refleja en las nubes y se convierten en fuentes secundarias de luz, por lo que en ese día la sombra se forma a partir de muchas fuentes de luz diferentes que provienen de una variedad de direcciones.

Cuando la luz entra en contacto con la superficie de un objeto, puede hacer una de cuatro cosas.

·

Podría ser absorbido por la superficie (más sobre esto más adelante, pero es suficiente decir en este momento que esta es una característica de los objetos negros).

·

Podría ser dispersado por el objeto.

·

Podría estar parcialmente disperso y parcialmente absorbido.

·

Podría reflejarse.

La diferencia entre reflexión y dispersión depende de la naturaleza de la superficie del objeto. Una superficie “rugosa” hace que la luz rebote en todas las direcciones (dispersión) mientras que una superficie lisa significa que la luz rebotará viajando en la misma dirección.

El reflejo de la luz de una superficie lisa se puede comparar con una bola de billar que rebota en el costado de la mesa de billar. Si golpeas la pelota para que golpee la pared a 90

0 0

hacia el borde de la mesa, entonces la pelota debe viajar hacia atrás exactamente en la misma dirección. Si la bola de billar golpea el borde en un ángulo de 30

0 0

desde la vertical, entonces la pelota se recuperará a los 30

0 0

desde el otro lado de la vertical (el ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión). La luz se comportará exactamente de la misma manera cuando rebota en una superficie plana como la de un espejo.

Sí, la luz es una onda transversal, pero su longitud de onda oscila entre 400 y 700 nm (para el espectro visible). Si no obtiene la magnitud de la figura, simplemente compare que un cabello humano tiene aproximadamente 100,000 nanómetros de ancho. Por lo tanto, nuestros ojos no podrían detectar una longitud de onda tan pequeña.
Pero la afirmación en su pregunta no es estrictamente precisa ya que la luz sigue propagándose, más allá de cierta distancia debido a las propiedades de onda de la luz que su trayectoria se desvía de una línea recta ideal (la distancia se llama distancia de Fresnel).
La luz también muestra el fenómeno de difracción, es decir. Puede doblarse alrededor de objetos con un grosor del orden de su longitud de onda.
entonces la luz no viaja en línea recta. Pero en los casos en que se ve, solo se debe a la pequeña magnitud de sus propiedades.

Las sombras pueden proporcionar evidencia de que la luz viaja en línea recta. Piense en las sombras que se forman en un día soleado sin nubes, son sombras muy bien definidas. Suponiendo en este punto que la luz no viaja en línea recta, ¿cómo serían las sombras? Probablemente estarían muy borrosas, tal como lo harías en un día soleado con muchas nubes en el cielo. Cuando el cielo está nublado, la luz del sol se refleja en las nubes y se convierten en fuentes secundarias de luz, por lo que en ese día la sombra se forma a partir de muchas fuentes de luz diferentes que provienen de una variedad de direcciones.

Cuando la luz entra en contacto con la superficie de un objeto, puede hacer una de cuatro cosas.

·

Podría ser absorbido por la superficie (más sobre esto más adelante, pero es suficiente decir en este momento que esta es una característica de los objetos negros).

·

Podría ser dispersado por el objeto.

·

Podría estar parcialmente disperso y parcialmente absorbido.

·

Podría reflejarse.

La diferencia entre reflexión y dispersión depende de la naturaleza de la superficie del objeto. Una superficie “rugosa” hace que la luz rebote en todas las direcciones (dispersión) mientras que una superficie lisa significa que la luz rebotará viajando en la misma dirección.

El reflejo de la luz de una superficie lisa se puede comparar con una bola de billar que rebota en el costado de la mesa de billar. Si golpeas la pelota para que golpee la pared a 90

0 0

hacia el borde de la mesa, entonces la pelota debe viajar hacia atrás exactamente en la misma dirección. Si la bola de billar golpea el borde en un ángulo de 30

desde la vertical, entonces la pelota rebotará a 30 desde el otro lado de la vertical (el ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión). La luz se comportará exactamente de la misma manera cuando rebota en una superficie plana como la de un espejo.