1. LA LLUM

Allò que coneixem per llum, és la nostra percepció de la radiació electromagnètica (EM) que és captada per l’ull i traslladada pel nervi òptic fins al cervell, on crea una sèrie de sensacions formant una “imatge” que en principi “veiem”.

Aquesta sensació és qualitativa, matís o coloració (colourfulness); saturació (quantitat de color pur en cada matís), i quantitativa, brillantor (brightness); quanta llum.

By Aribas - Treball propi, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=10037758

Com veurem a continuació, la sensació produïda per aquesta radiació dista molt de ser uniforme i objectiva (igual per totes les persones). A més, la sensació lluminosa d’una imatge es veu influenciada per les condicions ambientals.

2. ASPECTES FONAMENTALS DE LA RADIACIÓ EM

La radiació electromagnètica és una variació periòdica dels camps elèctrics i magnètics de l’èter. Aquesta variació (pertorbació) té la propietat de transportar energia i dues característiques fonamentals: la seva velocitat de propagació, i la seva freqüència.

Segons la física clàssica, la radiació electromagnètica es propaga a una velocitat constant de 2.9979 10ºº m/s. És el que coneixem per “velocitat de la llum”, Aquest valor és una constant de la natura i és costum designar-la c.

La freqüència F és el nombre de canvis (cicles) en unitat de temps (segon). Es mesura en cicles/segon, també denominats Hertzs (Hz), en record del físic que la va descobrir, Heinrich Rudolf Herts (1857-1894), d’aquesta manera: F=cicles/seg=Hz.

A l’espai recorregut per l’ona en un cicle es denomina longitud d’ona (es representa per la lletra L). Com l’espai recorregut en la unitat de temps (1 segon) és constant (aprox. 300.000 Km), i en aquest temps hi ha F cicles, la longitud de cada cicle és aproximadament de 3000.0000/F (el resultat en Km/cicle).

Existeix una relació directa entre la longitud d’ona i la seva freqüència, pel que resulten magnituds equivalents, i és indistint referir-se a una radiació assenyalant la seva freqüència o longitud d’ona, perquè coincidint una pot deduir-se fàcilment l’altre mitjançant les fórmules:

  • la longitud d’ona 400 nm (nanòmetres) correspon a la freqüència: F= 2.9979 10 8us / 400 10 -9ns = 7.49474 10 8us Mhz.

3. L’ESPECTRE ELECTROMAGNÈTIC

La radiació electromagnètica existeix en un rang extraordinàriament ampli de freqüències, que es coneix com a espectre electromagnètic. L’ull humà és capaç de “veure” la radiació amb una longitud d’ona compresa en un marge de 310-330 nm aprox. Son les radiacions que s’estenen des de la longitud d’ona de 400 nm (que percebem com violàcia) i la de 700 nm (que percebem com llum vermella). Per damunt i per devall estan respectivament les radiacions infraroges i ultravioletes que no són ja perceptibles per l’ull humà, però si ho són per alguns animals (serps i insectes especialment).

Imatge modificada a partir de l’original: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/b6/Electromagnetic_spectrum-es.svg/1280px-Electromagnetic_spectrum-es.svg.png

La radiació electromagnètica va més enllà de la infraroja i l’ultravioleta. Depenent de la seva longitud d’ona, rep diversos noms; des de raigs gamma a ones de ràdio llargues, passant per la que denominem “llum”, els raigs X, les ones utilitzades per TV i radiodifusió d’ona curta, llarga, FM, etc. És important no perdre de vista que en tots casos es tracta del mateix fenomen físic: una pertorbació del camp magnètic i elèctric de l’èter.