Viendo La Luz En Forma Divertida

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  • 1. PROFESOR FABIAN ALEXANDER RAMIREZ CAÑON
  • 2. ÍNDICE INTRODUCCIÓN BREVE HISTORIA DE LA ÓPTICA REFLEXIÓN DE LA LUZ LEY DE LA REFLEXIÓN REFRACCIÓN DE LA LUZ LEY DE LA REFRACCIÓN ABSORCIÓN DE LA LUZ CONCLUSIONES TRANSMISIÓN DE LA LUZ EJEMPLOS Y APLICACIONES ¿QUE ES LA LUZ? ALGUNOS EXPERIMENTOS
  • 3.
    • Se da una breve historia de la Óptica.
    • Se describen algunas propiedades de la Luz: Ondulatorias, Corpusculares, Propagación Rectilínea en el Espacio Homogéneo y Velocidad Constante.
    • Se estudian la Reflexión, la Refracción, la Transmisión y la Absorción de la Luz en medios materiales.
    • Se realizan algunos experimentos.
    • Se dan algunos ejemplos y aplicaciones.
    • Conclusiones.
    ENUNCIACION
  • 4.
    • Griegos (Siglos V-III A. C.)
    • Pitágoras: Los rayos de luz emergen de los ojos.
    • Demócrito: Los cuerpos luminosos emiten una sustancia “mágica”.
    • Platón: Es una combinación de los dos casos anteriores.
    • Aristóteles: Hay una “transferencia de movimiento” entre el objeto y el ojo.
    • Edad Media
    • Alkindi y Alhazen defienden la hipótesis de la emisión de la luz (Siglos IX-X D. C.)
    • Los lentes se inventan en forma accidental (Italia, Siglo XII D. C.)
    • Della Porta, da Vinci, Descartes, Gallileo y Kepler formulan la óptica geométrica, explican el comportamiento de las lentes y construyen instrumentos ópticos (Siglo XV D. C.)
    • Edad Media Reciente
    • Newton (1642-1726) y Huygens (1629-1695) pelean sobre la naturaleza y comportamiento de la luz: Teoría Corpuscular vs Teoría Ondulatoria.
    BREVE HISTORIA DE LA ÓPTICA INTRODUCCIÓN
  • 5. • Siglos XVIII-XIX Fresnel y Young observan, experimentalmente, la difracción y defienden la teoría corpuscular de la luz. Maxwell formula las ecuaciones electromagnéticas y Hertz verifica el principio de emisión de las ondas electromagnéticas en 1899. • Siglos XX-XXI La Teoría Cuántica explica el comportamiento dual onda- partícula de la materia, de la luz y de la radiación en general. Se inventa la holografía en 1948. Se inventa el láser en 1956. Proliferan las aplicaciones de la Óptica en Computación, Telecomunicaciones, Ciencias Básicas, Medicina, Industria Manufacturera y el Entretenimiento. BREVE HISTORIA DE LA ÓPTICA INTRODUCCIÓN
  • 6. ACTIVIDAD A
      • FORMAR EQUIPOS DE DOS PERSONAS.
      • PREGUNTAR POR EL NOMBRE.
      • LO QUE LE AGRADA HACER EN EL TIEMPO LIBRE.
      • EXPLICAR A SU INTERLOCUTOR LO QUE PARA ÉL ES LA LUZ Y POR QUÉ ES IMPORTANTE.
      • DARÁ LA INFORMACIÓN OBTENIDA AL RESTO DE LA AUDIENCIA.
    “ ENFOCÁNDONOS CON LA LUZ”
  • 7.
    • ES UNA MANIFESTACIÓN DE ENERGÍA
    ¿QUÉ ES LA LUZ? LA CONOCEMOS A TRAVÉS DE SUS EFECTOS EL SOL LLUVIA FOTOSÍNTESIS LUZ CALOR EL SER HUMANO FORMAS DE ENERGÍA DIVERSIÓN Y ENTRETENIMIENTO
  • 8. ACTIVIDAD B
      • SE REPARTEN GLOBOS A LOS ASISTENTES.
      • SE INFLAN LOS GLOBOS Y SE FROTA EN EL BRAZO DE CADA PARTICIPANTE.
      • SE OBSERVA QUE SE CARGAN EL VELLO Y EL GLOBO.
      • SE OBSERVA QUE EL VELLO ES HALADO HACIA EL GLOBO.
    “ VERIFICACIÓN DE CARGAS ELÉCTRICAS” EL ORIGEN DE LA LUZ: LAS CARGAS ELÉCTRICAS
  • 9. CAMPO ELÉCTRICO: E CARGAS ELÉCTRICAS CORRIENTES ELÉCTRICAS CAMPO MAGNÉTICO: B ORIGEN DEL CAMPO ELECTROMAGNÉTICO (LUZ) I E E B
  • 10.  
  • 11. ACTIVIDAD C
      • FORMAR EQUIPOS DE DOS PERSONAS
      • COMENTAR SI ALGUNA VEZ HAN TENIDO EXPERIENCIA CON LAS ONDAS Y DE QUÉ MANERA
      • ¿QUÉ FENÓMENOS CONOCE QUE SE COMPORTAN COMO ONDAS?
      • ¿QUÉ PROPIEDADES TIENE UNA ONDA?
    “ ¿QUÉ ONDA CON LAS ONDAS?”
  • 12. Longitud de onda cresta cresta valle valle Amplitud
  • 13. COMPORTAMIENTO ONDULATORIO DE LA LUZ
  • 14. INTERFERENCIA PROPIEDAD DEL COMPORTAMIENTO ONDULATORIO
  • 15. (CASOS EXTREMOS) INTERFERENCIA PROPIEDAD DEL COMPORTAMIENTO ONDULATORIO BRILLANTEZ OSCURIDAD
  • 16. ONDAS DE AGUA INTERFERENCIA CON
  • 17. EL FENÓMENO DE LA INTERFERENCIA DE LA LUZ EXPERIMENTO DE YOUNG
  • 18. EXPERIMENTO DE YOUNG
    • UN LÁSER.
    • UNA LÁMINA CON DOS AGUJEROS PEQUEÑOS.
    • SE COLOCA LA LÁMINA CERCA DEL LÁSER HASTA QUE LA LUZ PENETRE EN AMBOS ORIFICIOS.
    • SE ALEJA LA PANTALLA HASTA QUE APAREZCA LA DIFRACCIÓN.
    “ INTERFERENCIA DE LA LUZ”
  • 19. APLICACIÓN DE LA INTERFERENCIA MICROSCOPIO DE INTERFERENCIA SE USA PARA MEDIR PROPIEDADES ÓPTICAS PRECISAS DE MATERIALES Y LA MORFOLOGÍA DE SUPERFICIES
  • 20. LUZ
  • 21. EJEMPLOS DE DIFRACCIÓN
  • 22. DIFRACCIÓN DE ONDAS DE RADIO Y TV ONDAS DE SONIDO
  • 23. EXPERIMENTO “ EL FENÓMENO DE LA INTERFERENCIA DE LA LUZ EN” LOS BORDES DE LOS OBJETOS PROCEDIMIENTO
    • SE CONECTA UNA FUENTE DE LUZ A CORRIENTE ELÉCTRICA.
    • SE COLOCA UNA PANTALLA A CIERTA DISTANCIA DE LA
    • TRAYECTORIA DEL HAZ DE LUZ.
    • ENTRE LA FUENTE DE LUZ Y LA PANATALLA SE COLOCA
    • UNA REGLA GRADUADA.
    • SE AJUSTA LA REGLA CON MOVIMIENTO HASTA QUE APAREZCA
    • UN PATRÓN DE DIFRACCIÓN EN LA PANTALLA.
    ¡ LA LUZ QUIEBRA LA SOMBRA DE LA REGLA !
  • 24. DISPERSIÓN DE LA LUZ SE DEBE A UN COMPORTAMIENTO ONDULATORIO
  • 25. COMPORTAMIENTO CORPUSCULAR DE LA LUZ (LOS FOTONES) ENERGÍA = CONSTANTE X FRECUENCIA EFECTO FOTOELÉCTRICO Albert Einstein (1879-1955)
  • 26. EXPERIMENTO
    • CELDA SOLAR
    • MULTÍMETRO
    • SE INCIDE LUZ SOLAR A LA CELDA FOTOVOLTAICA, PREVIAMENTE CONECTADA AL MULTÍMETRO
    • SE OBSERVA LA VARIACIÓN DEL VOLTAJE EN EL MULTÍMETRO
    “ CORRIENTE FOTOVOLTAICA”
  • 27. ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO VELOCIDAD DE LA RADIACIÓN = LONGITUD DE ONDA X FRECUENCIA
  • 28. EXPERIMENTO “ EL ARCOIRIS UTILIZANDO UN PRISMA”
    • SE CONECTA LA LÁMPARA DE LUZ BLANCA A CORRIENTE ELÉCTRICA.
    • SE COLOCA EL PRISMA EN LA DIRECCIÓN DE UN HAZ DE LUZ BLANCA.
    • SE COLOCA UNA PANATALLA DONDE INCIDE LA LUZ DISPERSADA DEL PRISMA.
    • SE OBSERVAN LOS DIFERENTES COLORES EN LA PANTALLA.
  • 29. 627-770 Rojo 589-627 Naranja 566-589 Amarillo 495-566 Verde 436-495 Azul 380-436 Violeta Longitudes de onda (n m) Tipo de radiación
  • 30. RESPUESTA ESPACIAL DE LA RETINA Y ESPACIOS COLATERALES
  • 31.
      • Sigue una propagación rectilínea a 300,000
      • K m/s en el vacío, aproximadamente.
    ¿CÓMO VIAJA LA LUZ?
  • 32. ¿CÓMO SE REFLEJA LA LUZ?
    • EN FORMA RECTILÍNEA Y EN CIERTO ÁNGULO
    N
  • 33. LEY DE LA REFLEXIÓN
  • 34. REFLEXIÓN EN LA NATURALEZA
  • 35. APLICACIÓN DE LA REFLEXIÓN ESPEJO RETROVISOR
  • 36. FOTOGRAFÍA
  • 37. EXPERIMENTO EL ÁNGULO DE INCIDENCIA Y REFLEJADO QUE EXPERIMENTA LOS RAYOS DE LUZ SOBRE UN ESPEJO PROCEDIMIENTO
      • SE CONECTA UNA FUENTE DE LUZ A CORRIENTE
    • ELÉCTRICA.
      • SE SINTONIZA A UN FLUJO ENERGÉTICO BAJO.
      • SE COLOCA UN ESPEJO EN LA TRAYECTORIA
    • DE LA LUZ.
      • SE OBSERVA LA MANCHA DE LUZ REFLEJADA SOBRE
    • UNA PARED O PANTALLA.
      • SE MIDEN LOS ÁNGULOS EFECTUADOS POR LOS
    • RAYOS INCIDENTESY REFLEJADOS.
  • 38. ¿COMO SE REFRACTA LA LUZ?
    • SE QUIEBRA Y SIGUE EN LÍNEA RECTA
  • 39. LEY DE LA REFRACCIÓN n es el índice de refracción del medio: n=c/v LEY DE SNELL
  • 40. RAZÓN DEL QUIEBRAMIENTO velocidad de la luz en el medio: v = c/n Diamantes
  • 41. ¡LA FIBRA ÓPTICA, APLICACIÓN DE LA REFRACCIÓN DE LUZ!
  • 42. ENDOSCOPÍA CON FIBRA ÓPTICA
  • 43. EXPERIMENTO OBSERVACIÓN DEL QUIEBRAMIENTO DE UN OBJETO SUMERGIDO EN AGUA EN UN VASO DE CRISTAL CON AGUA SE COLOCA UNA CUCHARA PARA OBSERVAR EN QUIEBRAMIENTO, ES DECIR, EL FENÓMENOS DE LA REFRACCIÓN.
  • 44. LENTES CONVERGENTES f´= f : LONGITUD FOCAL
  • 45. OBJETO E IMAGEN
  • 46. NUESTRO OJO USA UNA LENTE CONVERGENTE
  • 47. Hipermetropía     Es el defecto de refracción por el cual el paciente ve bien de lejos pero tiene dificultades para la visión cercana. Su corrección puede efectuarse con gafas y con lentes de contacto. La cirugía de la hipermetropía se realiza con el láser
  • 48. Astigmatismo Alteración de la visión producida por un defecto de los medios de refracción oculares; casi siempre el problema tiene su origen en la superficie anterior de la córnea, que ha perdido su esfericidad normal y produce un cambio simétrico o asimétrico de su función de lente. Puede ser corregido mediante gafas o lentes de contacto.
  • 49. Miopía     Es el defecto de refracción caracterizado por una mala visión de lejos y una aceptable visión a corta distancia. Esto se debe a que la imagen se proyecta por delante de la retina al ser el ojo de mayor tamaño que el normal.
  • 50. EXPERIMENTO “ DETERMINACIÓN DE LA DISTANCIA” FOCAL DE UNA LENTE PROCEDIMIENTO
    • SE CONECTA UNA FUENTE DE LUZ A CORRIENTE ELÉCTRICA.
    • SE SINTONIZA A UN FLUJO ENERGÉTICO MEDIANO.
    • SE COLOCA UNA LENTE EN LA TRAYECTORIA DE LA LUZ
    • SIN CONOCER SU LONGITUD FOCAL.
    • SE DETERMINA LA DISTANCIA FOCAL
    • COLOCANDO UNA PANTALLA Y VARIANDO LA
    • POSICIÓN DE ÉSTE CON RESPECTO A LA LENTE .
    • LA POSICIÓN DONDE SE CONCENTRA LA LUZ SE VERIFICA LA
    • DISTANCIA FOCAL
  • 51. 95% transmisión luz visible. 75% bloqueo luz infrarroja. 100% absorción UV Lente de policarbonato 88% transmisión luz visible. 100% absorción UV Anti-reflejo Lente de policarbonato APLICACIONES DE LAS LENTES
  • 52. OTROS DISEÑOS DE ANTEOJOS DE PROTECCIÓN ULTRAVIOLETA
  • 53. LENTES DE CONTACTO
  • 54. TRANSMISIÓN Y ABSORCIÓN DE LA LUZ factor de reflexión factor de transmisión factor de absorción
  • 55. TRANSMISIÓN EN VIDRIOS DE LAS VENTANALES DE CASA HABITACIÓN
  • 56.  
  • 57.  
  • 58.
    • La piel humana es la capa externa del cuerpo
    • La cual tiene un grosor variable y
    • cumple varias funciones :
      • Protección (mecánica, física y química),
      • Metabólica (producción de vitamina D),
      • Termorregulación (por las glándulas capilares) y
      • Sensaciones ( nervios)
    • Compuesta de tres capas:
      • Epidermis
      • Dermis
      • Hipodermis
    LA PIEL HUMANA
  • 59. INTERACCIÓN PIEL HUMANA - LUZ
  • 60. ABSORCIÓN DE LA LUZ SOLAR
  • 61. TRANSMISIÓN DE LA RADIACIÓN EN LA ATMÓSFERA DEPENDIENTE DE LA ALTURA
  • 62. TRANSMISIÓN Y REFLEXIÓN DE ONDAS DE RADIO Y TV
  • 63. RESPUESTA DE UN METAL A LA INCIDENCIA DE LA LUZ LUZ L
  • 64.  
  • 65.  
  • 66. C O N C L U S I O N E S
    • LA LUZ ES ENERGÍA.
    • EL OJO DETECTA LA ENERGÍA DE LA LUZ.
    • LA PIEL DETECTA LA ENERGÍA
    • CALORÍFICA DE LA LUZ.
    • LA LUZ VIAJA EN FORMA RECTILÍNEA.
    • SU VELOCIDAD ES DE 300,000 K m/s EN EL VACÍO, APROXIMADAMANTE.
  • 67. C O N C L U S I O N E S
    • SE REFLEJA EN LAS SUPERFICIES DE LOS MATERIALES.
    • SE REFRACTA CUANDO PASA DE UN MEDIO A OTRO DE ÍNDICE DE REFRACCIÓN DIFERENTE.
    • SE ABSORBE EN MATERIALES CON SUPERFICIES OPACAS Y SE TRANSFORMA EN ENERGÍA CALORÍFICA.
    • LA APLICACIÓN DE LA ÓPTICA A LA VIDA DIARIA ES ENORME, APLICÁNDOLA PARA LA CONSTRUCCIÓN DE APARATOS Y DISPOSITIVOS
  • 68. DESCOMPOSICIÓN DE LA LUZ