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¿QUÉ HACE LA LUZ EN ESPACIOS DE TAMAÑO NANOMÉTERICO
Jesús Alberto Maytorena Córdoba, Catalina López Bastidas, Roberto Machorro Mejía
En realidad esta es una pregunta amplia, en la que cabe una gran variedad de fenómenos para
los que se han acuñado varios términos con el fin de clasificarlos y ubicarlos en un contexto: nanoóptica,
electrodinámica de campo cercano, nano-fotónica, nano-plasmónica, entre otros. Estos
campos de estudio, en los que se busca comprender fenómenos ópticos a la escala nanométrica,
constituyen actualmente nuevas áreas de activa investigación científica y tecnológica. De lo que se
trata es de tener acceso a la interacción entre la luz y la materia en una escala de tamaño típicamente
inferior a la longitud de onda de la luz, lo que, en el rango visible de ésta, implica dimensiones
menores a unos pocos cientos de nanómetros. Pero, ¿por qué las cosas a esa escala habrían de ser
diferentes a lo que sucede en la óptica clásica convencional
La luz es una onda electromagnética consistente en campos eléctricos y magnéticos que
oscilan rápidamente en el espacio y en el tiempo. Las variaciones de un campo eléctrico generan un
campo magnético cuyas variaciones generan de nuevo uno eléctrico que a su vez genera el
magnético, y así sucesivamente, todo según leyes físicas precisas (leyes de Faraday y de Ampère-
Maxwell). La onda más sencilla así generada es la llamada onda plana monocromática, cuya
oscilación periódica en el tiempo y en el espacio se caracteriza por una frecuencia y un vector de
onda (inversamente proporcional a la longitud de onda), y cuyo vector de campo eléctrico vibra de
manera perpendicular a la dirección de propagación (especificada por la dirección del vector de
onda). Las ecuaciones matemáticas que gobiernan el campo electromagnético (las célebres
ecuaciones de Maxwell) son lineales y, por lo tanto, la luz obedece el principio de superposición: la
combinación lineal de dos soluciones también es una solución, o dicho de otra manera, el campo
eléctrico (o el magnético) resultante de una onda, en un punto del espacio donde se superponen dos
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