Ones a física de 4t d'ESO. So i llum.

1. 6- Ones Lurdes Morral 4t d’ESO

2. Les ones Moviment ondulatori Un moviment ondulatori és la propagació per l’espai d’un moviment vibratori produït en un punt anomenat focus emissor d’ones. Les partícules del medi vibren (sense desplaçar-se) quan els arriba la pertorbació, igual que ho feia el focus. En un moviment ondulatori es produeix una propagació d’energia sense transport de matèria al llarg del medi.

3. Característiques de les ones  Amplitud (A) , desplaçament màxim respecte la posició d’equilibri de cada una de les partícules del medi. (metres)  Velocitat de propagació (v), velocitat amb que es propaga la pertorbació. (m/s)  La longitud d’ona (  ), distància entre dos punts del medi que es troben en el mateix estat de vibració. (metres)  El període (T), temps que triga a produir-se una oscil·lació completa o temps en que l’ona avança una longitud d’ona. (segons)  Freqüència (f), inversa del període. Nombre d’oscil·lacions completes que es produeixen en un segon. (Hertzs. 1 Hz = 1 s -1 )

4. Classes d’ ones Segons la direcció de propagació  Ones transversals, la direcció de propagació és perpendicular a la direcció de vibració d les partícules del medi. Exemple: corda, llum  Ones longitudinals, la direcció de propagació és paral·lela a la direcció de vibració d les partícules del medi. Exemple: so

5. Classes d’ ones Segons el medi de propagació  Ones mecàniques, necessiten un medi material per propagar-se. Exemples: so, ones en una molla, les onades, ones sísmiques.  Ones electromagnètiques, també poden propagar-se en el buit. Exemples: llum, raigs X, ones de ràdio. PER QUIN MEDI ES PROPAGUEN LES ONES? Ones marines

6. El so i la seva propagació La vibració de les cordes d’una guitarra, mou les capes d’aire i es transmet mitjançant un moviment ondulatori, que arriba al nostre timpà i el fa vibrar. Les ones sonores són mecàniques i longitudinals . No es poden propagar en el buit. La velocitat de les ones sonores és independent de la font sonora i només depèn del medi de propagació. v (sòlids) > v (líquids) > v (gasos) Velocitat del so en l’aire a 20 o C és de 340 m/s.

7. El so i la seva propagació La velocitat depèn del tipus de material. 3900 m/s Fusta 6.000 m/ s Sòlids (ferro) 1.500 m/ s. Aigua 340 m/ s Aire Velocitat Medi

8. Característiques del so El to Els de major freqüència es perceben com aguts , i els de menor , com greus. Permet distingir entre sons greus i aguts , i està relacionat amb la freqüència ( La freqüència és igual al nombre de compressions i dilatacions que es donen en un punt del medi cada segon). Permet distingir les notes musicals. A t O greu agut    T 1 T 2

9. Característiques del so El volum Depèn de l’ amplitud . Els sons poden ser forts o dèbils segons la seva intensitat. Es mesura en bel (B) o decibel (dB) O A t A 1 A 2 fort dèbil

10. Característiques del so El volum

11. Característiques del so

12. Característiques del so El timbre Permet distingir entre dos notes iguals emeses per diferents instruments . Permet distingir dos sons de la mateixa intensitat (amplitud) i del mateix to (freqüència) emesos per dos focus diferents. t A O violí clarinet

13. Fenòmens relacionats amb el so ECO El so també es reflecteix. La reflexió del so s’aprofita en àmbits molt variats: ecògraf i sonar. Un ecògraf fa servir ultrasons. L’aparell envia ultrasons i capta els sons reflectits. Mesurant l’interval de temps que tarda a rebre el so reflectit es pot deduir la distància a la qual es troba l’«obstacle ».

14. Aquesta tècnica s’utilitza per a obtenir imatges del cos Fenòmens relacionats amb el so Ecògraf.

15. Fenòmens relacionats amb el so El sonar , és un altre aparell que es val de la reflexió del so per a detectar objectes al mar. S’ha utilitzat també per a cartografiar els fons marins i mesurar la profunditat de l’oceà.

16. Fenòmens relacionats amb el so Existeixen animals que utilitzen el mateix mètode per: Orientar-se Trobar aliment Trobar aliment Aquesta qualitat rep el nom de ecolocalització.

17. La llum Les ones lluminoses són electromagnètiques . Propagació d’una oscil·lació elèctrica i una de magnètica perpendiculars entres sí. La llum es propaga en línia recta

18. Espectre electromagnètic La llum es propaga en el buit a una velocitat de 3 · 10 8 m/s

19. Espectre electromagnètic

20. Fenòmens lluminosos En xocar una ona lluminosa amb la superfície de separació de dos medis, hi ha un canvi en la direcció de propagació. Pot produir-se una reflexió o una refracció. Tant en la reflexió com en la refracció, el raig incident, la normal i els raigs reflexats o refractats es troben en el mateix pla.

21. Fenòmens lluminosos Reflexió Ex: miralls L’angle d’incidència i l’angle de reflexió són iguals:

22. Fenòmens lluminosos Refracció Llei de Snell Ex: lents

23. Vermell Taronja Groc Verd Blau Índigo Violeta La llum blanca està formada per una barreja de llums de diversos colors i cada color correspon a una determinada longitud d’ona, essent l’extrem de l’espectre lluminós visible (mínima freqüència) el vermell i l’altre extrem el violeta (màxima freqüència). Els diferents objectes que ens envolten reben llum i absorbeixen la majoria de les radiacions, però reflexen algunes que corresponen al color amb el que les veiem Fenòmens lluminosos Dispersió: La dispersió de la llum és la separació d’un raig de llum en les seves longituds d’ona degut al índex de refracció

24. Miralls Òptica geomètrica: branca que estudia els miralls i lents. Només considera la llum com raigs que es propaguen en línia recta tenint en compte les lleis de la reflexió i la refracció. Mirall: superfície llisa i polida, que reflecteix els raigs que hi incideixen, donant una imatge nítida dels objectes. Poden ser plans o esfèrics. Miralls plans: Donen imatges virtuals. Sembla que la imatge provingui de dins del mirall Miralls esfèrics: poden ser còncaus o convexos còncau convex

25. Miralls esfèrics Mirall còncau: Els raigs que arriben paral·lels a l’eix òptic, convergeixen en un punt que anomenem focus Mirall convex: Els raigs que arriben paral·lels a l’eix òptic, divergeixen com si provinguessin del focus Fars de cotxes, antenes parabòliques Retrovisors de cotxes, miralls de cruïlles

26. Miralls esfèrics

27. Lents Lents divergents: Més gruixudes pels extrems que pel centre. Els raigs que les travessen paral·lels a l’eix òptic, divergeixen i sembla que provinguin del focus. Lents: objectes transparents, limitats per dues superfícies, una d’elles com a mínim corba. Refracten els raigs que hi incideixen. Lupes, vidres ulleres, objectius de càmeres fotogràfiques.

28. Lents

29. Lents Lents convergents: Més gruixudes pel centre que pels extrems. Els raigs que les travessen paral·lels a l’eix òptic, es concentren en el focus. Cristal·lí

30. Aplicacions de les lents: Microscopis: Prismàtics: Telescopis: