¿Hasta dónde puede penetrar la luz bajo el agua? ¡Y por qué importa!

La luz es una forma de energía que viaja a una velocidad de aproximadamente 186,000 millas por segundo. Sorprendentemente, la luz viaja como una onda y una partícula, cambiando de color a medida que cambia su longitud de onda.

En las circunstancias adecuadas, la luz puede penetrar alrededor de 3280 pies en el agua, aunque las circunstancias rara vez son perfectas.

La ciencia detrás de la luz y cómo viaja

La luz viaja en el espectro electromagnético a velocidades constantes. Siempre viaja en línea recta a menos que sea reflejado o alterado por un objeto. Por lo tanto, solo consideramos como «luz» las longitudes de onda electromagnéticas en el rango visible para los humanos.

Las fuentes de luz son incandescentes o luminiscentes. Las fuentes incandescentes emiten luz por un exceso de energía. El sol, por ejemplo, es una fuente incandescente porque hace tanto calor que irradia luz constantemente.

Las fuentes de luz luminiscente, como las pantallas de los teléfonos, emiten luz en un proceso de radiación de cuerpo frío. Estos procesos involucran energía eléctrica, movimientos subatómicos y reacciones químicas. En cualquier caso, la luz que proviene de una fuente viajará a la misma velocidad y con la misma trayectoria.

Esa trayectoria es siempre perfectamente recta. La luz siempre corre en línea recta y siempre se mueve, bueno, a la velocidad de la luz.

La diferencia entre longitudes de onda más cortas y más largas

Para comprender verdaderamente la luz, debemos apreciar que existe como dos cosas: partículas y ondas. Las longitudes de onda son la forma en que la radiación electromagnética se extiende por todo el espacio. Los fotones son partículas que sirven como unidades microscópicas de energía.

Si tuviera que congelar la luz en sus pistas, vería el fotón. Si comenzara a acelerar la luz gradualmente, vería que esos fotones se transforman en una onda oscilante que se movía cada vez más rápido a medida que aumentaba la velocidad. Consideramos que las longitudes de onda dentro del rango visible son «luz».

Cuando las longitudes de onda se desplazan fuera del rango visible para los humanos, los llamamos rayos infrarrojos, rayos X, rayos gamma, etc.

Las longitudes de onda difieren en amplitud y frecuencia dependiendo de la cantidad de energía que las atraviesa. Determinamos la longitud de onda midiendo la distancia entre la cresta y el valle (superior e inferior) de su ciclo.

Cómo la luz crea color

El espectro de la luz visible es sólo el que se puede ver con el ojo humano. Como las longitudes de onda varían dentro de ese espectro, las percibimos como colores diferentes.

Ese rango existe desde longitudes de onda de aproximadamente 400 nanómetros hasta longitudes de onda de 700 nanómetros. Los nanómetros son muy pequeños. Un nanómetro es igual a 0,000001 milímetros.

Es casi imposible imaginar lo pequeño que es. Las únicas cosas a las que hacer referencia en términos de nanómetros son bacterias microscópicas, partículas subatómicas y otras cosas diminutas que no entran en nuestros pensamientos cotidianos.

Color Distancia de longitud de onda
(nanómetros)
Violeta 400nm
Índigo 425nm
Azul 470nm
Verde 550nm
Amarillo 600nm
Naranja 630nm
Rojo 665nm

Cuando la luz se refleja en diferentes objetos, sus longitudes de onda se ven afectadas a diferentes velocidades. Entonces, literalmente, todo lo que se ve a tu alrededor refleja luz en una longitud de onda diferente. Incluso las cosas que parecen ser del mismo color probablemente reflejan longitudes de onda ligeramente diferentes.

El ojo humano puede ver alrededor de 100 tonos de color y las gradaciones entre esos tonos nos dan la capacidad de ver alrededor de 1.000.000 de colores específicos. Naturalmente, no podemos distinguir cada una de esas gradaciones, por lo que dos cosas que parecen ser «amarillas» en realidad podrían estar separadas por 20 o 30 nanómetros en longitud de onda.

Curiosamente, sin embargo, las diferentes longitudes de onda no viajan a diferentes velocidades. Solo oscilan a diferentes velocidades mientras que la combinación de partículas y ondas se mueve constantemente a la velocidad de la luz.

Por ejemplo, piensa en una puesta de sol llena de azules, rojos y amarillos. Experimenta el toque completo de color justo cuando el sol roza el horizonte.

Si los diferentes colores se mueven a diferentes velocidades, es posible que te golpeen una serie de azules, luego rojos y los amarillos poco después. Habría un retraso en nuestra experiencia de la mayoría de las cosas. En cambio, todo nos golpea a la vez porque toda la luz se mueve al mismo ritmo.

Esto se debe a que la luz no tiene masa, por lo que no hay nada que la frene.

¿Qué le sucede a la luz cuando penetra en el agua?

La luz se dobla cuando entra en el agua en ángulo. Este proceso se llama refracción. Debido a que el agua es mucho más densa que el aire, la luz se ralentiza y cambia su longitud de onda.

Este proceso es similar a la luz que se mueve a través de una lente o un prisma. Al viajar a través de un material translúcido, la luz es impactada de tal manera que refracta diferentes colores en el espectro visible.

El ángulo en el que incide la luz y las condiciones del agua determinan la longitud de onda que atraviesa. Dicho esto, en las condiciones adecuadas, la luz se moverá a través del agua de forma muy predecible en cuanto a su color.

¿El agua absorbe la energía de la luz?

El agua es un «filtro selectivo», lo que significa que primero filtra determinadas longitudes de onda antes de pasar a las demás. A medida que profundice progresivamente, dejarán de aparecer colores específicos.

La diferencia con las aguas profundas suele ser la profundidad suficiente para absorber la energía de la luz por completo. Si el agua no es profunda, la luz aún encontrará el final de su viaje cuando llegue a la arena, las malas hierbas o lo que sea que se encuentre en el fondo.

La energía de la luz se absorbe y se convierte en calor. Simplemente cuelgue una bombilla brillante sobre un vaso de agua y mida las temperaturas antes y después para ver este proceso en tiempo real.

Saber cómo se comporta la luz en el agua es útil para los pescadores, ya que la mayor parte del espectro visible desaparece en aguas relativamente poco profundas. Los señuelos que usa en aguas poco profundas pueden ser invisibles a mayor profundidad.

Echemos un vistazo a cómo se comporta la luz a diferentes profundidades del agua.

Profundidad Colores Eliminados
3 pies Rojo
16 pies Naranja roja
30 pies Rojo, naranja, amarillo de alta longitud de onda
60 pies Rojo, naranja, amarillo, la mayoría de los verdes
100 pies Espectro visible completo

El agua filtra primero las longitudes de onda altas y desciende en la escala a medida que aumenta la profundidad.

Más allá de los 100 pies, no hay luz para trabajar. Sin embargo, pescar en lagos y ríos normalmente no lo pondrá en peligro de perder visibilidad para pescar.

Solo tenga en cuenta que cuanto más profundo esté pescando, menor será la longitud de onda de la luz con la que tendrá que trabajar. A medida que profundices, necesitarás confiar más en el olfato y otros factores para tratar de capturar el pez que buscas.

Es por eso que algunos peces de aguas profundas son luminiscentes y producen su propia fuente de luz.

Afortunadamente para las ballenas y otros animales que utilizan la ecolocalización, las ondas de sonido se comportan de manera muy diferente en el agua.

De hecho, el sonido se mueve mucho más rápido en el agua que en el aire y puede viajar miles de kilómetros sin demasiada interferencia.

Visión de peces y pesca en aguas profundas

La visión de un pez depende en gran medida de su entorno y de la necesidad de visión. Los peces que evolucionan en las profundidades no tienen una necesidad real de la vista porque apenas hay luz en su entorno.

Alternativamente, los peces que viven en aguas poco profundas se benefician enormemente de la visión. Los peces intermedios, sin embargo, tienden a tener alguna necesidad de la vista y se sienten muy atraídos por la comida visible. En la mayoría de los casos, dependen de la ecolocalización o del olfato para obtener sus comidas.

Independientemente de la necesidad, la mayoría de los peces tienen la capacidad de ver a pesar de que su entorno no tiene mucho uso para ello. Eso hace que los señuelos llamativos e iluminados sean un poco más intrigantes para los peces de aguas profundas.

La pesca con caña en las profundidades puede requerir que use un cebo luminiscente, considerando que no hay luz que se refleje en sus señuelos comunes y corrientes.

Pesca feliz y líneas apretadas