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Naturaleza de la luz

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La naturaleza de la luz vista desde el punto de vista de física. Ejemplos incluidos.

Naturaleza de la luz

  1. 1. La luz Prof. Elba M. Sepúlveda CROEM Rev 2005
  2. 2. La Luz <ul><li>Es la energía electromagnética capaz de estimular la retina del ojo humano. </li></ul><ul><li>Tiene un largo de onda desde 380 nm hasta 760 nm </li></ul>
  3. 3. Viaja en línea recta <ul><li>Rayos- son líneas que representan la dirección de las ondas de luz </li></ul><ul><ul><li>Un haz de luz posee rayos que viajan todos en la misma dirección </li></ul></ul><ul><li>La emisión y la reflexión son sólo dos maneras en que la luz interactúa con la materia. </li></ul>
  4. 5. La rapidez de la Luz <ul><li>Galileo Galilei </li></ul><ul><ul><li>Llegó a la conclusión de que la rapidez de la luz era tan alta que no se podía medir con exactitud </li></ul></ul><ul><li>Olaf Roemer </li></ul><ul><ul><li>Midió el tiempo que le tomaba a la luz </li></ul></ul>
  5. 6. Ejemplo #1 <ul><li>Un espejo octagonal realiza 500 revoluciones por segundo. </li></ul><ul><li>A) ¿Cuánto tiempo será necesario para completar una revolución? </li></ul><ul><li>B) De acuerdo a la siguiente figura(pág. 289), ¿en cuánto tiempo se moverá de B a C? </li></ul><ul><li>C) Calcula la distancia total que la luz viaja en este tiempo de acuerdo a la figura. </li></ul><ul><li>D) Calcula la distancia si ahora es 37.5 km </li></ul><ul><li>D) ¿Cuánto es la rapidez de la luz en m/s? </li></ul>
  6. 7. Solución #1 <ul><li>A) f= 500 Hz </li></ul><ul><ul><li> =1/f </li></ul></ul><ul><ul><li>= 1/(550Hz) = </li></ul></ul><ul><ul><li> = 2X10 -3 seg </li></ul></ul><ul><li>B) periodo/secciones </li></ul><ul><ul><li>=2 X10 -3 /8 </li></ul></ul><ul><ul><li>=2.5 X 10 -4 seg </li></ul></ul><ul><ul><li>Se tardará 2.5 X 10 -4 seg en moverse de B a C </li></ul></ul><ul><li>C)d T = d + d =2d </li></ul><ul><ul><li>d= 37.5 km+37.5km </li></ul></ul><ul><ul><li>= 75 km </li></ul></ul><ul><ul><li>d T =7.5 X 10 4 m </li></ul></ul><ul><li>D) v=d/t = </li></ul><ul><ul><li>=7.5 X10 4 m/2.5 X10 -4 s </li></ul></ul><ul><ul><li>= 3 X 10 8 m/s </li></ul></ul>
  7. 8. La rapidez de la Luz <ul><li>Albert A. Michelson </li></ul><ul><ul><li>Primer norteamericano en recibir el premio nobel por el mejor resultado para medir la velocidad de la luz </li></ul></ul><ul><ul><li>2.997996 ± 0.00004 X10 8 m/s </li></ul></ul>
  8. 9. Transmisión y absorción de luz <ul><li>Transparente </li></ul><ul><ul><li>Material a través del cual la luz puede transmitir y observar cualquier objeto claramente </li></ul></ul><ul><li>Traslúcido </li></ul><ul><ul><li>Material que transmite luz pero no se puede observar un objeto claramente </li></ul></ul><ul><li>Opacos </li></ul><ul><ul><li>No transmite luz porque absorben o reflejan la luz que cae sobre ellos </li></ul></ul>
  9. 10. Tipo de material <ul><li>Transparente </li></ul><ul><ul><li>Vidrio, cuarzo, aire, plástico </li></ul></ul><ul><li>Traslúcido </li></ul><ul><ul><li>Vidrio esmerilado </li></ul></ul><ul><li>Opaco </li></ul><ul><ul><li>Ladrillo, madera, bloques </li></ul></ul>
  10. 11. Iluminación <ul><li>Cuerpo luminoso </li></ul><ul><li>Cuerpo iluminado </li></ul>
  11. 12. Intensidad luminosa <ul><li>Cantidad de luz emitida por una fuente </li></ul><ul><li>Depende de la cantidad de energía que se le suple a la fuente de luz </li></ul><ul><li>Unidad (cd) </li></ul><ul><ul><li>candela </li></ul></ul>
  12. 13. Candela <ul><li>La 1/6 parte de la intensidad luminosa emitida por cm 2 de toria (Torio) fusionada y mantenida a 2046K </li></ul>
  13. 14. Flujo luminoso <ul><li>(I)Es la razón a la cual la luz se emite, se transmite o se recibe </li></ul><ul><li>Unidad (lm) </li></ul><ul><li>Lumen </li></ul><ul><ul><li>Es una unidad de potencia ya que mide la energía por unidad de tiempo </li></ul></ul>
  14. 15. Iluminación <ul><li>(E) es la razón a la cual la luz incide sobre una unidad de área a cierta distancia de la fuente de luz </li></ul><ul><li>Unidad (lm/m 2 ) = lux (lx) </li></ul><ul><li>Varía directamente con la intensidad de la fuente y varía inversamente con el cuadrado de la distancia de la fuente </li></ul><ul><li>E= I/d 2 </li></ul>
  15. 16. Ejemplo #1 <ul><li>La intensidad de iluminación de una superficie es de 8 m debajo de una lámpara incandescente de 250 vatios es de 5 lx </li></ul><ul><li>¿Cuál es la intensidad de la lámpara en candelas? </li></ul><ul><li>1cd=1lm </li></ul>
  16. 17. Solución #1 <ul><li>d= 8m </li></ul><ul><li>p=250W </li></ul><ul><li>E= 5 lx = 5 lm/m 2 </li></ul><ul><li> E= I/d 2 </li></ul><ul><li>I= Ed 2 = (5 lx)(8m) 2 </li></ul><ul><li>I= 3.2 X 10 2 lm </li></ul><ul><li>1cd=1lm </li></ul><ul><ul><li>I= 3.2 X 10 2 cd </li></ul></ul>
  17. 18. Iluminancia / Iluminación de área <ul><li>E= P/A = P/4  r 2 = P / 4  d 2 </li></ul><ul><ul><li>Donde P = intensidad de la fuente de luz </li></ul></ul><ul><ul><li>El área que cubre esa iluminancia es de 4  r 2 es por esto que en el libro aparece 4  d 2 </li></ul></ul><ul><ul><li>E es la iluminancia debajo de esa fuente de luz por unidad de área </li></ul></ul>
  18. 19. Ejemplo #2 <ul><li>Cuál es la iluminación sobre tu mesa de laboratorio si utilizas una lámpara de 2,000 lm que está ubicada a 3m sobre la superficie de la mesa? </li></ul>
  19. 20. Ejemplo #2 <ul><li>Cuál es la iluminación sobre tu mesa de laboratorio si utilizas una lámpara de 2,000 lm que está ubicada a 3m sobre la superficie de la mesa? </li></ul><ul><li>P= 2000 lm </li></ul><ul><li>d=3m </li></ul><ul><li>E= ? </li></ul><ul><li> E= P/ 4  d 2 </li></ul><ul><li>E= P/4  d 2 = (2000 lm)/4  (3m) 2 </li></ul><ul><li>E= 17.7 lm/m 2 </li></ul><ul><li>E= 18 lx </li></ul>
  20. 21. Espectro electromagnético
  21. 22. La luz y el color <ul><li>Espectro </li></ul><ul><ul><li>Patrón de colores que resulta de la descomposición de la luz blanca </li></ul></ul><ul><li>Colores primarios de la luz </li></ul><ul><ul><li>Rojo, verde y azul </li></ul></ul><ul><li>Colores secundarios de la luz (se producen al mezclarse 2 colores primarios) </li></ul><ul><ul><li>Cyan (azul y verde) </li></ul></ul><ul><ul><li>Magenta (rojo y azul) </li></ul></ul><ul><ul><li>Amarillo (rojo y verde) </li></ul></ul><ul><li>Prisma </li></ul>
  22. 23. Colores <ul><li>Color secundario complementario </li></ul><ul><ul><li>Color que al combinarlo con un color primario produce luz blanca </li></ul></ul><ul><ul><li>Ejemplo: rojo con cyan </li></ul></ul>
  23. 24. Proceso de substracción <ul><li>Luz es absorbida para la formación de un color </li></ul><ul><li>Los colores se reflejan sobre las superficies </li></ul>
  24. 25. Pigmentos <ul><li>Pigmento primario </li></ul><ul><ul><li>Amarillo, magenta y cyan </li></ul></ul><ul><li>Pigmento secundario </li></ul><ul><ul><li>Rojo, verde y azul </li></ul></ul>
  25. 26. La polarización <ul><li>Ondas polarizadas </li></ul><ul><ul><li>Son ondas paralelas a la ranura y que tienen la orientación apropiiadas de forma que son polarizadas en un plano. </li></ul></ul><ul><ul><li>Se puede hacer pasando la luz por un filtro (polaroid). </li></ul></ul>
  26. 27. Polarización <ul><li>Tambien se puede hacer por medio de la reflexión </li></ul>
  27. 28. Interferencia
  28. 29. Anatomía del ojo humano
  29. 30. Refracción de la luz
  30. 33. Bombilla fluorescente
  31. 34. Absorción y emisión de luz
  32. 35. Lámpara fluorescente
  33. 37. Problemas asignados cap 17 <ul><li>Problemas 1 al 11 págs 290 a la 293 </li></ul><ul><li>Problemas A 1 al 5 </li></ul><ul><ul><li>Págs 298-299 </li></ul></ul><ul><li>Problemas B 1 y 2 </li></ul><ul><ul><li>Pág 299 </li></ul></ul>

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