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EnergíA óPtica   Luz
 

EnergíA óPtica Luz

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es un breve resumen sobre este tema, de importancia sobre todo en el area de fisica

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    EnergíA óPtica   Luz EnergíA óPtica Luz Presentation Transcript

    • Energía óptica - luz
      • La energía óptica comprende la parte de la física que trata los fenómenos visuales, es decir las determinados por las radiaciones luminosas.
      • La luz, comprende radiaciones de 4000 a 8000 A.
      • Su característica fundamental es la de excitar la retina produciendo las sensaciones luminosas.
      • Para poder explicar el concepto de luz se propusieron 2 teorias principales:
              • Teoría ondulatoria
              • Teoría corpuscular
    • Teoría ondulatoria
      • La luz, según esta teoría, consistiría en un movimiento vibratorio análogo al del sonido, el cual se propagaría del cuerpo luminoso hasta el ojo por medio de un elemento elástico e imponderable, el eter, el cual llenaría todos los espacios.
      • La idea del éter era indispensable porque era necesario la existencia de un medio de soporte de las ondas luminosas.
    • Teoría corpuscular
      • Sostenía que la visión era causada por mínimas partículas que emanando de los cuerpos penetraba en el ojo a través de la papila.
      • Esta teoría era cómoda para explicar la propagación rectilínea de la luz.
      • la reflexión seria un caso particular de la reflexión de los cuerpos elásticos.
      • Los colores estarían formados por partículas de distinta naturaleza y tamaño.
      • La refracción se explicaría con la existencia de fuerzas de atracción entre los corpúsculos luminosos y las moléculas de los cuerpos que determinarían la desviación del rayo.
      • Esta teoría se impuso en el siglo XVIII.
      • 1801: Young demostró los fenómenos de interferencia (la luz agregada a la luz podría dar oscuridad), hecho explicable solo con la teoría ondulatoria.
    • Teoría de las ondas electromagnéticas
      • 1862: Maxwell postulo su teoría de las ondas electromagnéticas: las ondas de luz podrían ser también de naturaleza electromagnética.
      • 1867: Hertz confirmo estas teorías. Demostró que las ondas electromagnéticas se propagan con la misma velocidad que la luz, experimentando, además, fenómenos de reflexión y refracción.
    • Teoría De Broglie. Mecánica ondulatoria o quántica
      • La teoría corpuscular se actualizo cuando Max Planck formulo la teoría del quantum: la emisión y la absorción de luz por los cuerpos se produce en forma discontinua, como paquetes de energía llamados quantum.
      • La energía que corresponde a cada quantum o botón de radiación depende de la frecuencia (v) de la radiación y de una constante (h) , cuyo valor es 6,62x10 ¯²7 erg.segundo, de manera que el quantum de acción (e) es igual a e = h . V
      • 1834: Hamilton sostenia que la trayectoria de una partícula material colocada en un campo electroestático, seguía un trayecto ondulatorio .
      • Basado en esta teoría, Luis De Broglie, concilio en 1924, la teoría ondulatoria y corpuscular, que sostenía que todas las partículas seguían un trayecto ondulatorio con una determinada longitud de onda llamada onda piloto.
      • Es decir, los electrones, lo mismo que los fotones de luz, tendrían un movimiento ondulatorio. La longitud de esta onda dependería de la masa (m) y de la velocidad (V) de la partícula según la siguiente relación:
              • λ = h / (m . v )
    • Velocidad de la luz
      • La luz se propaga en línea recta y en el vacío a una velocidad de 300.000 Km./s.
    • Propiedades de la luz
      • Propagación de la luz:
      • La propagación en el vacío se evidencia por el hecho de que la luz llega hasta nosotros desde las estrella, el sol, etc.
      • La propagación se pone de manifiesto, por ejemplo, en la proyección de las sombras por los cuerpos opacos
    • Leyes de la reflexión
      • Cuando un rayo de luz que se propaga en un medio homogéneo alcanza un segundo medio, se refleja parcialmente.
      • Esta reflexión es total en el caso que el rayo incida sobre la superficie de un espejo.
      • El fenómeno de la reflexión esta regido por dos leyes fundamentales:
      • 1º) el rayo incidente, la normal y el rayo reflejado están en un mismo plano;
      • 2º) el ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión.
      • Estas leyes de reflexión, así como también las de refracción están incluidas en el llamado principio de Fermat, según el cual :
      • “ la naturaleza sigue en todas las transformaciones el camino mas económico o de menor resistencia”.
      • En los casos de reflexión y refracción, el camino que sigue la luz es el que emplea menor tiempo.
    • Leyes de refracción
      • Cuando un rayo luminoso incide de un medio a otro de distinta densidad, si no es perpendicular a la superficie, se desvía al penetrar en el segundo medio, se dice entonces que el rayo es refractado.
      • Las leyes de refracción establecen:
      • 1)el rayo incidente, la normal a la superficie y el rayo refractado están en un mismo plano;
      • 2) el seno del ángulo de refracción es igual a una constante (n) que corresponde al índice de refracción del segundo medio con respecto al primero. Se tendrá: sen i / sen r = n
    • Difracción de la luz
      • La difracción es la desviación que experimenta un rayo luminoso cuando atraviesa un orificio estrecho o una hendidura.
      • Como consecuencia de este fenómeno que parece contradecir el principio de propagación rectilínea de la luz, una pantalla colocada mas allá de una pequeña abertura circular o de una hendidura estrecha iluminada, en vez de recibir un punto o una simple línea luminosa, evidencia un punto luminoso central, rodeado de anillos claros y oscuros.
      • En el caso de una hendidura, se apreciara una línea luminosa en el centro y franjas alternadas de luz y oscuridad.
      • También como consecuencia de la difracción de la luz, la sombra que proyecta un cuerpo opaco estrecho, (un cabello o una aguja, por ejemplo) iluminado por una fuente muy fina, no es bien definida, sino que presenta franjas paralelas clara y oscuras
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