Hágase la luz

Dependemos de la luz que generamos de mil maneras diferentes. Sin embargo, todas ellas se reducen a un principio básico, mover los electrones dentro de un átomo.

Dentro de las radiaciones electromagnéticas solo una pequeña franja de longitudes de onda (entre 380 y 780 nanómetros) forman el espectro visible, lo que conocemos como luz. Entender el mecanismo para generarla nos obliga a descender hasta el nivel de los átomos. Dentro de ellos nos encontramos a los electrones que forma parte de su estructura. Su posición no es fija y varia en función de la energía de poseen, pero su tendencia natural es reducir su nivel de energía al mínimo y para ello deben desprenderse de cualquier exceso. ¿Su método? Exacto. Emitir radiaciones.

Para lograr que un material emita radiación, algo debe proporcionar a los electrones energía suficiente para llegar a órbitas superiores de forma que, al decaer de forma natural, la emitan como radiación. A lo largo de la historia la humanidad ha probado todo tipo de métodos pero podemos resumirlos en solo cinco.

• Energía térmica: Un aumento de temperatura proporciona la energía a los electrones. Un ejemplo habitual seria una bombilla incandescente que dispone de un filamento entre 2000 y 6000 grados. Un ejemplo extremo seria a la sonoluminiscencia, donde la implosión de burbujas generadas por ondas de sonido puede elevar a pequeñas porciones de agua de temperaturas superiores a los 30.000 grados. Pero cualquier cuerpo por encima del 0 absoluto (-273 grados centígrados) emite constantemente radiación infrarroja, con mayor o menos intensidad, enfriándose en el proceso.

• Reacciones químicas: Probablemente el primero que el hombre pudo utilizar. La formación de nuevas moléculas altera la posición de los electrones que emiten radiaciones para volver a la posición de mínima energía. Generalmente también hay un aumento de temperatura, como en el fuego, pero esto no es necesario como en el caso de la bioluminiscencia.

• Bombardeo con partículas: Desde el uso de cañones de electrones, como en un clásico televisor de tubo, hasta la emitida por radiaciones ionizantes. En este caso la transferencia de energía desplaza directamente los electrones que emiten radiaciones al volver a su posición.

• Movimiento de cargas eléctricas, lo que implica el movimiento de los electrones. Un relámpago o cualquier tipo de arco voltaico serian buenos ejemplos. Pero también fenómenos como la triboluminiscencia , donde la fricción provoca la formación de cargas electrostáticas y la emisión de luz al recombinarse dichas cargas.

• Otra fuente de luz con fotones suficientemente energéticos, tanto en radiaciones visibles, de alta frecuencia, etc. Un caso muy especial seria los láseres que pueden ser bombeados con luz hasta que la mayoría de los electrones ocupan posiciones de alta energía.

Hay otros métodos para emitir radiaciones fuera del rango visible. Un radar o un horno microondas utilizan técnicas diferentes. De todas ellas, ninguna es tan potente como la aniquilación entre materia y antimateria. Energía suficiente para llevarnos a las estrellas pero eso queda para otra historia.