Las ondas de luz en todo el espectro electromagnético se comportan de manera similar.Cuando una onda de luz se encuentra con un objeto, que se transmiten, reflejada, absorbida, refractada, polarizado, difractada, o dispersos en función de la composición del objeto y de la longitud de onda de la luz.
Instrumentos especializados a bordo de las naves espaciales y aviones de la NASA recogen datos sobre cómo las ondas electromagnéticas se comportan cuando interactúan con la materia. Estos datos pueden revelar la composición física y química de la materia.
Reflexión
La reflexión es cuando la luz incidente (luz incidente) realiza un objeto y rebota. Las superficies muy lisas como espejos reflejan casi toda la luz incidente.
El color de un objeto es en realidad las longitudes de onda de la luz reflejada mientras que todas las otras longitudes de onda son absorbidas. Color, en este caso, se refiere a las diferentes longitudes de onda de luz en elespectro visible de luz percibida por nuestros ojos. La composición física y química de la materia determina que la longitud de onda (o color) se refleja.
Este comportamiento de reflexión de la luz es utilizada por el láser a bordo del Orbitador de Reconocimiento Lunar de la NASA para mapear la superficie de la Luna. El instrumento mide el tiempo que tarda un pulso de láser para golpear la superficie y volver. El más largo es el tiempo de respuesta, cuanto más lejos de la superficie y reducir la elevación.Un tiempo de respuesta más corto significa que la superficie está más cerca de o superior en elevación. En esta imagen del hemisferio sur de la Luna, las elevaciones bajas se muestran como púrpura y azul, y las altas elevaciones se muestran en rojo y marrón.
Crédito: NASA / Goddard
Absorción
La absorción ocurre cuando los fotones de la luz incidente golpean los átomos y las moléculas y hacer que vibren. Cuanto más moléculas de un objeto se mueven y vibran, más caliente se vuelve. Este calor es entonces emitida desde el objeto en forma de energía térmica.
Algunos objetos, como objetos de colores oscuros, absorben más energía que incide la luz que otros. Por ejemplo, el pavimento negro absorbe la energía más visible y UV y refleja muy poco, mientras que una acera de hormigón de color claro refleja más energía que la que absorbe. Por lo tanto, el pavimento negro es más caliente que la acera en un día caluroso de verano. Los fotones rebotan durante este proceso de absorción y pierden bits de energía para numerosas moléculas en el camino. Esta energía térmica a continuación, se irradia en forma de energía infrarroja de longitud de onda más larga.
La radiación térmica del asfalto de absorción de energía y techos en una ciudad puede elevar su temperatura de la superficie por tanto como 10 ° centígrados. La imagen de satélite Landsat 7 muestra la ciudad de Atlanta como una isla de calor en comparación con los alrededores. A veces, este calentamiento del aire por encima de las ciudades puede influir en el tiempo, que se llama el efecto "isla de calor urbano".
Crédito: Marit Jentoft-Nilsen, basado en Landsat-7 datos.
Difracción
La difracción es la flexión y extensión de las ondas alrededor de un obstáculo. Esto es más pronunciado cuando una onda de luz golpea un objeto de un tamaño comparable a su propia longitud de onda. Un instrumento llamado espectrómetro utiliza la difracción de la luz por separado en una gama de longitudes de onda de un espectro. En el caso de la luz visible, la separación de longitudes de onda a través de los resultados de difracción en un arco iris.
Un espectrómetro utiliza difracción (y la interferencia posterior) de la luz de ranuras o rejillas de longitudes de onda diferentes. Picos débiles de la energía en longitudes de onda específicas a continuación, pueden ser detectados y registrados. Una gráfica de estos datos se denomina firma espectral. Patrones en una firma espectral ayudar a los científicos a identificar las condiciones físicas y la composición de la materia estelar e interestelar.
El siguiente gráfico del espectrómetro infrarrojo SPIRE a bordo de la ESA (Agencia Espacial Europea) El telescopio espacial Herschel revela fuertes líneas de emisión de monóxido de carbono (CO), el carbono atómico, y el nitrógeno ionizado en la galaxia M82.
Crédito: ESA / NASA / JPL-Caltech
Dispersión
Dispersión se produce cuando la luz rebota en un objeto en una variedad de direcciones. La cantidad de dispersión que se produce depende de la longitud de onda de la luz y el tamaño y la estructura del objeto.
El cielo se ve azul debido a este comportamiento de dispersión. Luz en las longitudes de onda más corta de color azul y violeta-es dispersada por el nitrógeno y el oxígeno a su paso por la atmósfera. Longitudes de onda más largas de luz roja y amarilla-transmiten a través de la atmósfera. Esta dispersión de la luz en longitudes de onda más cortas ilumina el cielo con la luz del extremo azul y violeta del espectro visible. A pesar de que la violeta se dispersa más que el azul, el cielo se ve azul para nosotros porque nuestros ojos son más sensibles a la luz azul.
Los aerosoles en la atmósfera también pueden dispersar la luz. Cloud-Aerosol Lidar de la NASA y de infrarrojos Pathfinder Satélite de Observación (CALIPSO) satélites pueden observar la dispersión de los pulsos de láser para "ver" las distribuciones de aerosoles a partir de fuentes tales como las tormentas de polvo y los incendios forestales. La siguiente imagen muestra una nube de ceniza volcánica deriva sobre Europa a partir de una erupción del volcán Eyjafjallajökull de Islandia en 2010.
Crédito: NASA / GSFC / LaRC / JPL, MISR
Refracción
La refracción es cuando las ondas de luz cambian de dirección a medida que pasan de un medio a otro. La luz viaja más lento en el aire que en el vacío, y aún más lento en agua.Cuando la luz viaja en un medio diferente, el cambio de velocidad se dobla la luz.Diferentes longitudes de onda de la luz se retrasan a ritmos diferentes, lo que hace que se doblen en diferentes ángulos. Por ejemplo, cuando el espectro completo de la luz visible se desplaza a través de la copa de un prisma, las longitudes de onda se separan en los colores del arco iris.
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| Fuente: http://missionscience.nasa.gov/ems/03_behaviors.html |
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