Colores... de la luz
¿HA TRATADO usted de abrirse paso en una habitación completamente oscura? ¿O ha cerrado bien los ojos y ha tratado de efectuar sus actividades cotidianas? Tal vez le haya parecido algo aterrador. ¡Es un verdadero alivio ver la luz! De veras son ciertas estas palabras inspiradas de la Biblia: “La luz también es dulce, y bueno es para los ojos ver el sol.”—Ecl. 11:7.
El Sol es nuestra fuente principal de iluminación. Cada segundo de cada día está cambiando cuatro millones de toneladas de su materia en energía. ¡Esto se esparce en toda dirección desde su superficie a 300.000 kilómetros por segundo! Pero, ¿cuál es la naturaleza de estas emisiones? ¿Cómo hacen posible la visión? Y, ¿cómo es que hacen posible que veamos tan gran variedad de colores?
Lo que despide el Sol
Las emisiones del Sol se llaman “energía electromagnética” o “radiación.” Con frecuencia se considera esta radiación como un flujo de partículas diminutas. Pero, al mismo tiempo, también se considera que viaja en ondas. Comentando sobre este punto de vista aparentemente contradictorio, el profesor Walter J. Moore dijo: “Esta renuencia de la luz a encajar nítidamente en una sola clasificación ha sido uno de los problemas más desconcertantes de la filosofía natural.”
Aunque toda radiación, incluso la luz, viaja desde el Sol a la misma velocidad, no toda es la misma. Hay muchas clases de radiación. Algunas clases de radiación tienen longitudes de onda muy largas; se miden en kilómetros. Otras tienen longitudes de onda muy cortas; se miden en fracciones menudas de millonésimas, aun de milmillonésimas de pulgada.
Entre las radiaciones que tienen longitudes de onda más largas están las ondas de calor y las ondas de radio muy largas. Y entre las radiaciones más cortas que provienen del Sol están los rayos ultravioletas, los rayos X, los rayos gamma y los muy cortos rayos cósmicos. Pero ninguno de éstos es visible a los ojos humanos, y por eso a veces se les llama luz invisible. Sin embargo, entre las ondas de calor más largas y las ondas ultravioletas más cortas hay una faja muy angosta de longitudes de onda que son visibles. De modo que la parte que vemos solo es una faja muy angosta en medio de un espectro ancho de longitudes de onda, desde rayos cósmicos hasta ondas de radio y corrientes eléctricas.
Radiaciones que llegan a la Tierra
No toda la radiación que el Sol envía hacia la Tierra llega aquí. Esto se debe a que la atmósfera de la Tierra obra como escudo. En consecuencia, lo que llega a la Tierra son esencialmente las longitudes de onda de luz visible, con un alcance restringido de ondas invisibles. ¡Podemos estar muy contentos de que nuestra atmósfera impida la mayor parte de la radiación invisible, porque si se le permitiera llegar a la Tierra nos mataría a todos!
Por otra parte, podemos estar agradecidos de que la luz visible inunde nuestra Tierra con tanta abundancia. Las plantas capturan la energía de la luz y la utilizan para convertir el anhídrido carbónico y el agua en un azúcar sencillo que es la base de todo el alimento. Sin esta energía de la luz, las plantas no podrían crecer, y nada podría vivir en la Tierra.
Longitudes de onda que suministran color
Pero la luz nos da mucho más. Nos bendice con color y belleza primorosos. Lo que es tan notable es que sea tan angosta la faja de las longitudes de onda visibles que nos suministran luz y los muchos colores. ¡Estas longitudes de onda miden solo aproximadamente treinta y dos millonésimas de pulgada de cresta a cresta, lo que nuestros ojos reconocen como rojo, hasta aproximadamente dieciséis millonésimas de pulgada, lo que vemos como violeta!
Viajando a la velocidad de la luz, como lo hacen estos rayos, el número de las ondas que dan contra el ojo está entre aproximadamente 375 y 750 billones por segundo. Esta vibración la interpreta el sistema visual humano como luz, correspondiendo el color a la frecuencia de las vibraciones.
Numerosos colores de la luz
¿Le parece raro a usted que digamos que la luz está compuesta de diferentes colores? ¿Ha pensado que es toda blanca? Bueno, por lo general parece blanca a nuestros ojos porque todas las longitudes de onda de la radiación visible están viajando juntas. No están separadas. Pero cuando se separan las longitudes de onda, podemos ver sus colores individuales.
Usted mismo puede verificar esto en alguna ocasión. Puede sostener un disco fonográfico de larga duración hacia la luz y dejar que la vista se pasee a lo largo de su superficie delicadamente acanalada. La luz será difractada y usted podrá ver los diversos colores de la luz. O quizás haya observado después de un aguacero que las diminutas gotitas de agua que hay en el aire han separado la luz del Sol en sus colores básicos —violeta, azul, verde, amarillo, anaranjado y rojo— produciendo un hermoso arco iris.
Esto no significa que la luz se pueda separar solo en estos pocos colores. ¡Realmente puede dividirse en decenas de millares de diferentes longitudes de onda, cada una produciendo diferente matiz o tono de los colores básicos! Sin embargo, el ojo no puede distinguir entre el color de una onda de luz y el color de otra onda si son demasiado similares en longitud.
Los estudios han revelado que el ojo humano puede distinguir aproximadamente 128 matices separados de color en la luz visible. Pero para distinguir aun éstos, una longitud de onda de luz tiene que proyectarse en una pantalla, y antes de quitarse, al lado de ésta tiene que proyectarse otra de una longitud de onda levemente diferente. Solo al compararlas visualmente puede el ojo ver la diferencia entre más de cien colores en la luz visible.
La fuente de todo el color
Por un instante levante los ojos de la página impresa, y mire cuidadosamente ciertas cosas a su alrededor... quizás un estante para libros, un escritorio o hasta el piso. ¿Verdad que es asombrosa la gran variedad de colores que hay? Pero, ¿de dónde viene todo el color?
El color no existe en el escritorio, el piso o ningún objeto que haya estado mirando. Es cierto que hablamos de estas cosas diciendo que son de determinado color. Pero la verdad es ésta: no vivimos en un mundo de objetos con color. El color de las cosas realmente está en la luz que brilla sobre ellas. La luz es la única fuente del color, y sin la luz no existe ni siquiera el color más tenue.
Viendo la luz
Pero, ¿cómo es que podemos ver la luz con su sinnúmero de longitudes de onda de color?
No se puede ver la luz cuando viaja a través del espacio, tal como no se pueden ver las ondas de radio y otra radiación. Lo que permite que la luz se haga visible al ojo son las sustancias materiales sobre las cuales cae.
Por ejemplo, si estuviéramos en una habitación sin partículas de polvo o aun sin aire, no podríamos ver el rayo o senda de la luz de una lámpara eléctrica de mano si estuviera prendida. El rayo de luz en un vacío es completamente invisible. Por eso cuando los astronautas que estaban en el espacio miraban por la ventana podían ver el Sol brillante, pero el cielo estaba negro. Lo llamado negro es la ausencia de luz o color. El Sol no iluminaba el cielo porque el espacio no tiene sustancias en las cuales pueda caer la luz del Sol. Solo podemos ver la luz cuando da en algún objeto que refleje sus ondas hacia nuestros ojos.
Bueno, entonces, ¿qué hace que un objeto parezca de cierto color? ¿Por qué la mayoría de las plantas y de los árboles son verdes y el cielo por lo general es azul? Y, ¿por qué a veces el cielo se torna de color anaranjado o rojo intenso cerca del horizonte al anochecer?
Produciendo color en el cielo
Nuestro cielo está lleno de aire, así como de partículas diminutas de vapor y polvo. Hemos mencionado ya que la atmósfera nos protege de radiación mortífera. Obra como un gigantesco espejo que refleja la mayor parte de esa radiación de vuelta al espacio. Sin embargo, la luz penetra a través de este escudo, pero al hacerlo muchas de sus ondas son esparcidas por las partículas del aire. El tamaño de estas partículas es de tal naturaleza que las ondas azules, cortas, son esparcidas mucho más que las demás. Por eso el cielo tiene un color azul.
Pero cuando el Sol está cerca del horizonte puede ser diferente. El ángulo más horizontal de la luz del Sol que brilla a través de una atmósfera cargada de polvo tiende a esparcir las ondas más largas de la luz, haciendo que el cielo asuma una apariencia de anaranjado y rojo intensos. Por eso, allá en 1883, después que el volcán de Krakatoa hizo erupción violentamente y esparció partículas de polvo por la atmósfera de la Tierra, el mundo disfrutó de una serie asombrosamente hermosa de salidas y puestas de Sol.
Cómo se produce la mayor parte del color
Sin embargo, el esparcimiento de ciertas longitudes de onda de luz no es la manera principal en que se produce el color. La mayoría de los objetos reciben su color como resultado de absorber ciertas longitudes de onda de luz y de reflejar otras.
Por ejemplo, la mayoría de las plantas y los árboles son verdes, debido al arreglo particular de las moléculas del pigmento en la clorofila. Cuando la luz del Sol cae sobre la clorofila, la mayor parte de las ondas de luz violeta y azul, cortas, son absorbidas, y también la mayor parte de las ondas rojas, largas. Las plantas y los árboles utilizan estas longitudes de onda de la luz para fabricar el alimento. Sin embargo, principalmente se reflejan las ondas de luz verdes, y es por eso que vemos que las plantas y los árboles son verdes.
Los colores de las cosas de hechura humana, como las pinturas, los tintes y las tintas, se producen de la misma manera. Sus moléculas de pigmento absorben ciertas longitudes de onda... o pudiéramos decir que sustraen cierta parte de la faja angosta de luz. Entonces reflejan la parte que no se absorbe, o sustrae. En consecuencia, es la combinación de las longitudes de onda reflejadas —es decir, la mezcla de todos los colores de la luz que no se absorben— lo que da color a la mayoría de los objetos que vemos.
De manera que un vestido rojo es rojo porque el tinte absorbe, o sustrae, las otras longitudes de onda y refleja luz roja. El asfalto es negro porque las moléculas de su pigmento absorben todas las longitudes de onda, y reflejan muy pocas de cualesquiera de ellas. Por otra parte, vemos blanco un objeto cuando refleja igualmente todos los colores de la luz, que juntos componen el blanco.
Los pigmentos en realidad reflejan por lo menos algunas longitudes de onda de todos los colores. Teóricamente, si cada uno de dos colores reflejara solo una longitud de onda, entonces cuando se mezclaran resultaría negro. Pero como son las cosas, podemos mezclar pintura azul y amarilla y obtener pintura verde. Esto se debe a que la pintura azul también refleja luz verde, y la pintura amarilla también refleja luz verde. Por eso, cuando se mezclan, el pigmento amarillo absorbe la luz azul, y el pigmento azul absorbe la luz amarilla. Esto deja que la luz verde, común para ambos, sea reflejada, ¡y se produce pintura verde!
La variedad de las combinaciones de la luz según se reflejan de las cosas a nuestro alrededor es casi inimaginable. Puesto que ninguna longitud de onda es absorbida completamente, vemos el mundo alrededor de nosotros en un conjunto maravilloso de colores. ¡Se ha calculado que existen aproximadamente diez millones de colores!
Un factor en el color de un objeto, además de cómo absorbe y refleja la luz, es la naturaleza de la luz misma. La energía de la luz del Sol se distribuye uniformemente a través de todos los colores, pero esto no sucede así con la luz artificial. A menudo las lámparas fluorescentes que se utilizan en las tiendas son fuertes en luz azul. Sin embargo, los focos de luz incandescente carecen de longitudes de onda azules, y por eso emiten una luz amarillenta. Esto puede afectar sus compras.
Por ejemplo, quizás usted compre un vestido rojo en una tienda que tenga lámparas fluorescentes. Pero al salir a la luz del Sol quizás se sorprenda al ver que el vestido es realmente mucho más rojo de lo que creía. Esto se debe a que las lámparas fluorescentes, con una concentración de luz azul, no producen una cantidad suficiente de longitudes de onda rojas para que las refleje el vestido. O puede ser que en una tienda iluminada con focos incandescentes a usted le parezca que está comprando un traje negro. ¡Pero cuando sale a la luz del Sol descubre que es azul! En la tienda la luz incandescente no suministró longitudes de onda azules para reflejarlas, y puesto que el traje absorbió todas las otras longitudes de onda, pareció negro.
Colores por otro método
Todavía hay otro método importante por el cual se producen los colores, y ése es por la estructura superficial de algunos objetos. Muchos de los más hermosos colores que exhiben las cosas vivas son el resultado de la manera en que los cuerpos separan la luz en sus ondas constitutivas.
Considere, por ejemplo, la mariposa que parece de color azul metálico cuando se le mira desde arriba, pero parece carmesí cuando se le mira a lo largo de la superficie del ala. Los colores diferentes se producen por la manera en que la luz es difractada por la superficie delicadamente acanalada de su ala. Esto se puede demostrar. Se puede oprimir cera blanda contra el ala azul, y la cera adquiere el color de la mariposa. ¡Pero cuando se suaviza y aplana la superficie de la cera, el color desaparece!
Verdaderamente, la luz nos bendice con muchísimas cosas buenas. La vida misma depende de las radiaciones del Sol que bañan nuestro planeta. Pero, ¡qué maravilloso privilegio recibimos de la luz en su multitud de colores primorosos! ¿Y a quién debemos dar las gracias por estas bendiciones? Pues, al Magnífico Creador, por supuesto. Sí, dé las gracias a “Jehová, el Dador del sol para luz.”—Jer. 31:35.