Naturaleza de la luz

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

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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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