En este post se explica en qué consiste la luz monocromática, para qué sirve y cómo generar este tipo de luz. Además, encontrarás la diferencia entre la luz monocromática y la luz policromática.
Índice
¿Qué es la luz monocromática?
La luz monocromática es aquella luz que tiene una única longitud de onda. Por lo tanto, la luz monocromática es una radiación monocromática, es decir, radiación con una frecuencia constante.
Así pues, el ojo humano percibe la luz monocromática como un único color espectral. De modo que, dicho de manera simple, la luz monocromática es aquella luz que identificamos como un color.
A continuación puedes ver una tabla en la que se relacionan los diferentes colores con sus propiedades ópticas correspondientes:
| Color | Longitud de onda (nm) | Frecuencia (THz) | Energía (eV) |
|---|---|---|---|
| Violeta | 380 – 450 | 670 – 790 | 2,75 – 3,26 |
| Azul | 450 – 485 | 620 – 670 | 2,56 – 2,75 |
| Cian | 485 – 500 | 600 – 620 | 2,48 – 2,56 |
| Verde | 500 – 565 | 530 – 600 | 2,19 – 2,48 |
| Amarillo | 565 – 590 | 510 – 530 | 2,10 – 2,19 |
| Naranja | 590 – 625 | 480 – 510 | 1,98 – 2,10 |
| Rojo | 625 – 780 | 385 – 480 | 1,65 – 1,98 |
Ten en cuenta que la monocromaticidad pura no existe, así que la luz monocromática se trata de una característica ideal. En realidad, la luz monocromática siempre está formada por radiaciones de diferentes longitudes de onda, aunque estas son prácticamente idénticas y por tanto se considera monocromática.
Monocromadores de luz
Principalmente, existen tres instrumentos que nos permiten separar la radiación electromagnética según su longitud de onda y, en consecuencia, obtener luz monocromática. Estos instrumentos son los prismas, las rejillas de difracción y los filtros ópticos
Prisma
Un prisma óptico divide la luz en diferentes colores espectrales. Es decir, un prisma desvía la luz que incide sobre él en diferentes haces de luz según su longitud de onda, de manera que separa la luz incidente en diferentes haces de luz monocromática.
Así pues, el prisma aprovecha la propiedad óptica de que el índice de refracción del vidrio depende de la longitud de onda, consecuentemente, la luz sale del prisma en un ángulo diferente dependiendo de la longitud de onda.
Rejilla de difracción
Las rejillas de difracción están formadas por hilos de cierto grosor que están situados a una determinada distancia. Así pues, una rejilla de difracción difracta la luz en diferentes direcciones dependiendo de la longitud de onda de la radiación. De este modo se consigue separar la radiación electromagnética incidente en distintas haces de luz según su longitud de onda.
Este tipo de instrumentos ópticos se utilizan a menudo en espectrometría como elementos monocromadores.
Filtro óptico
Un filtro óptico es un material que absorbe la luz de un determinado rango de longitudes de onda y deja pasar la luz que tiene una longitud de onda concreta.
Por lo tanto, se puede generar luz monocromática si se utiliza un filtro óptico con un rango de longitud de onda muy pequeño. El filtro óptico absorberá toda la radiación incidente menos aquella que tenga la longitud de onda deseada, obteniendo así luz monocromática.
Luz monocromática y luz policromática
En este apartado veremos cuál es la diferencia ente la luz monocromática y la luz policromática, ya que son dos conceptos de física estrechamente relacionados.
La luz policromática es aquella luz que tiene radiaciones electromagnéticas de diferentes longitudes de onda. Es decir, la luz policromática es un conjunto de radiaciones electromagnéticas con frecuencias distintas.
Por lo tanto, la diferencia entre la luz monocromática y la luz policromática es el número de longitudes de onda. La luz monocromática tiene una sola longitud de onda, en cambio, la luz policromática está formada por diferentes longitudes de onda.
Uso de la luz monocromática
Por último, veremos para qué sirve la luz monocromática, ya que aparte de la definición de luz monocromática también resulta útil conocer sus aplicaciones para entender mejor su significado.
La luz monocromática se utiliza en la técnica del análisis espectroscópico, que consiste en exponer una muestra de material a radiación monocromática y medir cuánta cantidad de dicha radiación absorbe. Luego, a partir del gráfico de absorción en función de la frecuencia de la radiación monocromática se puede determinar la composición del material. Este principio se usa en el funcionamiento del fotocolorímetro.
Asimismo, la luz monocromática es un tipo de luz que se utiliza en muchos instrumentos ópticos, como por ejemplo el fotocolorímetro, el espectrofotómetro, el espectrofluorímetro, el espectrómetro, etc.
