apunts llum i so 2n ESO

1. LA LLUM
EL SO

2. LA LLUM
La llum és una forma de radiació que es propaga en línia recta, detectada per l'ull humà,
que transfereix energia d'un lloc a un altre, perquè els materials que absorbeixen llum
guanyen l'energia dels materials que emeten llum, anomenats fonts de llum o cossos
lluminosos.
Fonts de llum o cossos lluminosos cossos que emeten llum, els quals poden ser calents, com
el Sol, el filament d'una bombeta o els gasos calents d'una flama, o freds, com un tub
fluorescent, una pantalla de televisió o un làser.
La majoria de cossos poden ser vistos no perquè produeixin llum, sinó perquè reflecteixen
la llum provinent d'una font de llum.

3. FORMACIÓ D'OMBRES
Com que la llum es propaga des d'una font lluminosa, en forma de rajos en línia recta,
cap a un objecte forma l'ombra d'aquest, una zona enfosquida on s'impedeix el pas de la
llum al darrera de l'objecte.
Quan la font de llum és puntual
es genera una ombra total al
darrera de l'objecte.
Quan la font de llum no és puntual, sinó
extensa es generen dues ombres, una
total, més petita que en el cas anterior, i
una parcial que envolta l'ombra total.
Quan major és l'angle entre la direcció de la llum i un obstacle, més curta serà l'ombra d'aquest
obstacle (a l'estiu, que el Sol està alt, les ombres són axafades). Al contrari, com menor sigui
l'angle, l'ombra de l'obstacle serà més allargada (a l'hivern, que el Sol està baix, les ombres són
allargades).
Com més aprop està un objecte d'una font lluminosa, l'ombra serà major que si hi ha més distància.
Com més llisa sigui una superfície, l'ombra es formarà més definidament que si és rugosa o corbada.

4. COMPORTAMENT DELS OBJECTES ON HI INCIDEIX LA LLUM
Quan la llum incideix sobre un cos pot passar que:
- es desviï cap enrere de l'objecte, es parla de reflexió de la llum
- travessi l'objecte, es parla de transmissió de la llum
- sigui absorbida per l'objecte, es parla d'absorció de la llum
La majoria de vegades tenen lloc els tres fenòmens de reflexió alhora, però en
diferents proporcions. Així, els cossos poden ser de tres tipus:
- transparents, cossos que deixen passar la llum (1)
- translúcids, cossos que deixen passar la llum parcialment, però no deixen
veure bé a través d'ells (2)
- opacs, cossos que no deixen passar la llum (3)
1 2 3

5. Reflexió
fenòmen que es dóna quan la llum incideix
sobre una superfície plana. Pot ser:
reflexió especular: tots els rajos que
incideixen paral∙lels sobre la superfície
surten reflectits de manera paral∙lela,
perquè la superfície és perfectament plana i
polida, com la d'un metall, d'un vidre polit,
d'un espill (làmina de vidre recoberta d'una
fina capa metàl∙lica)
reflexió difusa: els rajos que incideixen
paral∙lels sobre la superfície surten
reflectits en totes direccions, perquè la
superfície sembla plana, però té
irregularitats, encara que siguin difícils de
veure's, com un paper.

6. Reflexió en superfícies planes i llises
En la reflexió, quan un raig de llum incideix en una superfície llisa, es reflecteix
de forma que l'angle que forma el raig incident (angle d'incidència) amb la
perpendicular (normal) és exactament igual a l'angle que forma el raig reflectit
(angle de reflexió) amb la perpendicular.
Aquesta és la reflexió que es produeix en un espill pla.
La imatge que s'obté és exactament igual a l'objecte en mida i forma, encara
que la relació imatge-objecte és igual a la relació mà dreta-mà esquerra (no es
poden superposar).

7. Reflexió en espills esfèrics còncaus i convexos
Espill esfèric: és una superfície polida amb forma de casquet esfèric.
Espill còncau: la superfície polida que fa d'espill és la part interior, l'espill
està corbat cap a endins.
Si l'objecte és llunyà a l'espill, la imatge que es forma és real, invertida i més
petita que l'objecte (es redueix la mida de l'objecte).
Si l'objecte és proper a l'espill, la imatge que es forma és virtual, dreta i més
gran que l'objecte (s'augmenta la mida de l'objecte).
Espilll convex: la superfície polida que fa d'espill és la part exterior, l'espill
està corbat a la part de fora i la imatge que es forma és virtual, dreta i més
petita que l'objecte (es redueix la mida de l'objecte).

8. Espills còncaus: en llanternes, fars, faroles...
(augmenten la reflexió de la llum), espillets de
dentistes... (concentren el camp visual).
Espills convexos: en instruments de seguretat com
espills de vigilància i de tràfic (augmenten el camp
visual).

9. Refracció
fenòmen que es dóna quan la llum incideix
sobre materials, com el vidre o l'aigua, que
refracten, és a dir, desvien els rajos de llum
pel canvi de velocitat que sofreeixen en
passar d'un medi a un altre (la llum es mou
més lenta en l'aigua o el vidre que en l'aire).
Quan un raig de llum passa de l'aire a l'aigua
o al vidre, el raig és refractat apropant-se a
la normal, de forma que l'angle de refracció
és més petit que l'angle d'incidència
(disminueix la velocitat del raig).
Quan un raig de llum passa de l'aigua o del
vidre cap a l'aire, el raig és refractat
allunyant-se de la normal, de forma que
l'angle de refracció és més gran que l'angle
d'incidència (augmenta la velocitat del raig).

10. Prisma: qualsevol medi transparent limitat per
dues cares planes no paral∙leles, normalment
de vidre, ja siguin equilàters (angles de 60º) o
rectes (angles de 90º, 45º i 45º).
En el prisma tenen lloc fenòmens de refracció
a cadascuna de les cares planes.
Dispersió de la llum (dispersió cromàtica)
Quan un feix de llum blanca incideix en un prisma no només és desviat, sinó que
se separa en un feix més ample de diferens colors: violeta, blau, turquesa, verd,
groc, taronja i vermell que és el que s'anomena espectre de la llum.
Així, la llum blanca és una llum composta
dels set colors de l'arc de Sant Martí.
Un prisma descompon la llum en els seus
components, perquè cada color es refracta de
forma diferent en travessar el prisma.
Les gotes de pluja actuen com a prismes i
descomponen la llum blanca del Sol formant
l'arc de Sant Martí.

11. Lents: qualsevol medi transparent,
normalment de vidre, limitat per dues
superfícies, una de les quals, com a mínim és
corba.
Són lents les lupes, els vidres de les ulleres,
els objectius de les càmeres fotogràfiques...
Lents convergents: la imatge és di ferent si:
- la lent és prop de l'objecte (s'amplia la imatge) (lupa) o
- la lent és lluny de l'objecte (es redueix la imatge i s'inverteix).
Lents divergents: sempre formen imatges del dret i més petites que l'objecte
que es col∙loca davant seu.
convergent convergent divergent

12. L'ull es comporta com una lent convergent
que forma la imatge exactament en la retina quan
es tracta d'un ull normal (globus ocular
aproximadament esfèric de 2,5 cm de diàmetre), i
quan hi ha defectes la imatge no es projecta en el
lloc adequat (la retina fa de pantalla).
Quan hi ha defectes en el cristal∙lí o en la retina
es produeixen els defectes en la visió.
http://www.educaplus.org/luz/lente1.html
Defectes visuals
Miopia: la imatge es forma davant de la retina (globus ocular massa llarg, córnia massa
corba o cristal∙lí més gruixut del normal).
Es veu bé de prop, però no de lluny. Es corregeix amb lents divergents.
Hipermetropia: la imatge es forma darrera de la retina (globus ocular massa curt, córnia
massa plana o cristal∙lí més fí del normal).
Es veu bé de lluny, però no de prop. Es corregeix amb lents convergents.
Presbícia: és una forma d'hipermetropia que apareix amb l'edat, a mesura que el cristal∙lí
va perdent la seva elasticitat i es torna rígid. Es veu bé de lluny, però no de prop.
Es corregeix amb lents convergents (bifocals/progressives).
Astigmatisme: la imatge és poc nítida i distorsionada (globus ocular amb més corbatura en
una direcció que en l'altra, córnia no prou esfèrica).
Es corregeix amb lents cilíndriques.

13. EL SO
El so és la sensació que es produeix en l'òrgan auditiu de les vibracions dels cossos elàstics que
es propaguen a través d'un medi, que sol ser l'aire, en forma d'ona longitudinal (la vibració de
les partícules del medi i el desplaçament de l'ona sonora tenen la mateixa direcció).
La velocitat del so depèn del medi i la temperatura.
La velocitat del so a l'aire és de 340 m/s.
La velocitat del so a l'aigua és de 1.500 m/s.
música soroll

14. Les qualitats del so
Són els aspectes mesurables que es donen en qualsevol so:
intensitat, to, timbre i duració.

15. Ones sonores
El so es propaga mitjançant ones a través d'un medi material, les partícules del
qual vibren amb el pas de l'ona. Una ona és la propagació d'una pertorbació
sense transport de matèria que presenta una forma i unes característiques que
descriuen com la intensitat de l'ona varia amb el temps:
El so es propaga en gasos, líquids i sòlids (però no en el buit), de forma que va
més ràpid en el medi on les partícules estan més juntes:
v so sòlids > v so líquids > v so gasos

16. En les tempestes primer s'observa la llum del llampec i després
se sent el so del tro. Això és degut a què la llum viatja a una
velocitat molt superior que el so.
v llum (buit) = 300.000.000 m/s (aprox. també a l'aire)
v so (aire) = 340 m/s
Es pot calcular a quina distància es troba la tempesta, comptant
el temps entre que es veu un llamp i se sent el tro. Aquest temps
(s) multiplicat per la velocitat del so, donen la distància (m) on
està la tempesta.
La distància és igual a la velocitat (so aire) pel temps (d=v.t)
Suposant 15 s entre llampec i tro
distància = 340 m/s x 15 s
d = 5.100 m = 5,1 km
L'eco és la repetició d'un so en el mateix lloc que s'ha emès. És la
reflexió del so, és a dir, un so que s'ha emès a certa distància d'un
obstacle (paret o cim) sobre el qual rebota, i l'ona retorna a
l'emisor i el so es torna a sentir al cap d'una estona, perquè el so
va i ve. Quan hi ha diferents obstacles, es dóna la superposició al
so original dels sons retornats de cada obstacle i es parla de
reverberació (el so se sent confús). Per evitar la reverberació els
locals es revesteixen de materials tous per absorbir el so
(cortines, moquetes, suro, catifes...) La distància mínima entre emissor i
obstacle ha de ser d'uns 18­20
m.
La reflexió del so té diferents usos com la sonda acústica o sonar.
S'emeten ones sonores de freqüència molt alta (ultrasons) que es
reflecteixen en el fons o en obstacles. Mesurant el temps que es
tarda a captar l'ona que retorna, es determina la profunditat del
fons o el lloc on es localitza un objecte. L'ona ha anat i ha tornat
recorrent una distància igual a la velocitat (so aigua) pel temps.
Suposant que el temps que ha tardat l'ona des de què s'ha emès és de 0,3 s
distància = 1.500 m/s x 0,3 = 450 m
profunditat o localització objecte = 450 m / 2 = 225 m