...

1. Setmana de la Ciència 2015: La llum i les seves tecnologies
Com seria la vida
quotidiana si la llum
viatgés a 100 Km/h?
Gerard Serralabós – 1r BTX Gaudí
Erika Coelho – 1r BTX Marx
Marta Pérez– 1r BTX Marx

2. CONCEPTES TEÒRICS
Plantejament
Conseqüència realista
Si la velocitat de la
llum fos 100 Km/h, un
automòbil podria
assolir-la amb facilitat.
Què passaria?
L’univers sencer seria un gran
forat negre!
IGNORAREM
AQUEST
DETALL!

3. LA LLUM SOLAR
La terra està situada a
149.597.870.700m del Sol. Per tant, com
que la llum viatja a 300.000.000m/s, el
Sol que nosaltres veiem és el Sol de fa
uns 8 minuts. És a dir, si el Sol s'apagués
trigaríem 8 minuts en adonar-nos-en.
149.597.870.70
0
m
Si la velocitat de la llum fos només de
100km/h (uns 28m/s), la llum solar trigaria
173 anys en arribar a la Terra.
Podem aplicar el mateix efecte a objectes
de la vida quotidiana:
• A 10 metres: 0.3 segons
• A 100 metres: 3.5 segons
• A 1.000 metres: 35.7 segons
173
anys
8
minuts

4. SORTIM A CÒRRER?
L’efecte Doppler és gairebé imperceptible a les distàncies que nosaltres estem
acostumats a viatjar, degut a l’enorme velocitat que porta la llum.
Per a que us feu una idea:
Això si la llum viatja a la seva velocitat normal, però, i si ho fa a 100 Km/h?
En el segon cas, les
distàncies a que nosaltres
correm quan sortim a fer
footing ja no serien tan
insignificants i seriem
capaços de percebre l’efecte
Doppler.
A efectes pràctics:
Tot el que tinguéssim al
davant semblaria blau i
cap al darrera vermell.
L’EFECTE DOPPLER
Quan observem una
cosa que s’està
allunyant, la seva llum
tendeix a tornar-se
més vermella, i si
s’apropa, més blava.

5. I LA WIFI?
La gran majoria de sistemes
informàtics actuals treballen amb les
ones electromagnètiques, des de les
ones de ràdio fins al GPS d’un avió
militar.
És així perquè la llum viatja a gran
velocitat i tots aquest enormes
intercanvis d’informació es poden dur a
terme en temps rècord.
Però si la llum viatgés a 100 Km/h, fer
arribar un Whatsapp d’un mòbil a un
altre tardaria minuts i veuríem els
programes de televisió dies després de
ser emesos.
I per descomptat...
NO HI HAURIA WIFI!

6. Setmana de la Ciència 2015: La llum i les seves tecnologies
Com fan servir les
plantes la llum?
Dídac Monje – Classe Eneida
Raquel Moré – Classe Eneida

7. Quines parts de la planta aprofiten la
llum?
Esquema de la planta
Les fulles aprofiten la llum per fer
la fotosíntesi, i el cloroplast que
està a l'interior de les mateixes.
Esquema d'una planta amb les seves fulles i arrels i fruits

8. La fotosíntesi
Esquema de la fotosíntesi
La fotosíntesi, és com
s'anomena al procés
de nutrició de les
plantes.
Fulla on es mostra el procés de la fotosíntesi

9. Els cloroplasts
Esquema del cloroplast
S'encarreguen de
transformar l'energia
lumínica en energia
química.
Posseeixen
pigments.
Esquema d'un cloroplast comparat amb una fàbrica

10. Conclusions: les plantes fan servir la llum per obtenir
l'energia necessària per a fabricar el seu propi aliment
A través dels cloroplasts, que transformen l'energia lumínica en energia
química. Mitjançant les arrels, d'on extreuen sals minerals i aigua. I
utilitzant els estomes per deixar entrar i sortir el diòxid de carboni i
l'oxigen de la planta.
Com ho fan?

11. Setmana de la Ciència 2015: La llum i les seves tecnologies
Per què l'ull humà
veu el que veu?
Pau Mateo– Classe Marx
Álvaro Núñez – Classe Marx

12. Funcionament de l'ull humà
La llum travessa la lent
de l'ull, el cristalí, i es
projecta la imatge
invertida a la retina. A
traves del nervi òptic
es transforma en
impulsos elèctrics que
arriben al cervell

13. Miopia
Els rajos de llum
convergeixen abans
d'arribar a la retina per
tant tenim un problema
d'enfoc de les imatges
llunyanes

14. Hipermetropia
Es el fenomen en el
cual
la curvatura de la
còrnia i la llargada de
l'ull no son
proporcionals, per tant
tenim dificultats per
enfocar imatges
properes principalment

15. Setmana de la Ciència 2015: La llum i les seves tecnologies
Què tenen en comú un
comandament de TV amb
una radiografia?
Raul Fernandez – Laia Vall
Albert Lalmolda– Física 2n BTX

20. Setmana de la Ciència 2015: La llum i les seves tecnologies
Per què és tant útil la
fibra òptica per
transportar informació?
Nil Dexeus – Marx
Marc Ariza – Marx
Eric Cano – Marx

21. Què és la Fibra Òptica?
És un...
És un medi de transport per
una xarxa de dades de
telecomunicacions.

22. Tipus de Fibra Òptica
Multimode
Monomode
•És un tipus de fibra, que te
com a principal característica
que tots els rajos de llum no
arriben a la vegada,cosa que
fa que siguin mes facils de
utilitzar i de fabricar, pero a
la vegada menys potents i
precisos.
•Són
un
altre
,pus
de
fibra,que
tenen
com
a
caracterís,ca
que
tots
els
rajos
de
llum
arriben
a
la
vegada
per
el
mateix
camí,
cosa
que
fa
que
sigui
mès
precisa,i
que
arribi
a
molta
mès
distància,
el
preu
i
els
coneixements
per
fer
la
servir
també
son
mès
elevats.

23. Aplicacions i característiques
Usos de la fibra òptica Avantatges envers al
coure (usos similars)Basant-se en la lluminositat i
el transport d'informació:
· Telecomunicacions.
· Xarxes locals i televisió.
· Il·luminació i decoració.
· Electromedicina.
· Tecnologia militar.
· Més flexible; pes i volum menors.
· Molt fiable: no es perd llum
(informació) --> REFLEXIÓ TOTAL.
· Gran amplada de banda (transmissió
d'un gran volum de dades).
· Més resistent i aïllant elèctric.
Alguns inconvenients...
· Problemes de compatibilitat: és un
producte recent encara no estandaritzat.
· Díficil instalació amb components fràgils.
· Curta vida del làser o llum integrat.

24. Permet transportar informació
a la velocitat de la llum sense
perdre cap tipus de informació.

25. Setmana de la Ciència 2015: La llum i les seves tecnologies
Existeix el foc
verd? Tomàs Revilla– Darwin
Miguel Román – Darwin

26. El foc verd és ficció?
El foc verd vist al Joc de Trons
FOC VALYRI
h"p://youtu.be/JAFk1cp0W5I

27. Els focs de colors com efectes
especials
Focs de colors?
A part del foc verd
podem tenir diferents
tipus de focs?
I quins colors podrien
ser?
La resposta està en
els elements

28. Perquè es produeix això?
Demostració del foc verd
Desprès de cremar
àcid bòric en medi
alcohol i l'encenem
amb cura, observem
l’aparició del foc verd

29. Quin és el motiu?
El model atòmic que
ens exposa Bohr ens
pot ajudar en aquesta
explicació.
Model
de
Bohr
Model atòmic de Bohr

30. Setmana de la Ciència 2015: La llum i les seves tecnologies
Pot ser útil la llum
per curar el càncer?
Mireia Arguijo - Classe Espriu
Joan Fontbuté - Classe Espriu

31. - Miopia
- Hipermetropia
- Estries de Creixement
- Berrugues/Fongs
- Depilació làser
Teràpies fotodinàmiques ja existents
Malalties o tractaments més
freqüents que es realitzen
amb la fotodinàmica
Ús de la Llum
1. Creació d'un corrent elèctric.
2. Canalització d'aquest corrent
mitjançant un material especial que
produeix el làser.
3. Correcció o eliminació de la zona
afectada.Fotografia 1: Operació per corregir la miopia
realitzada amb làser.
Fotografia 2: Eliminació d'estries de creixement
mitjançant un làser.

32. La Nanoneurocirurgia i la Nanoòptica
Disciplines amb futur?
neuro
cirurgia
nano De dimensions petites
Neurones
Operació
La nanoòptica és aquella disciplina que
estudia la interacció de la llum amb la
matèria de dimensions petites. Pertany a un
sub camp de l'òptica.
Aplicacions
1. Il·luminació amb llum
ultraviolada.
(NANOÒPTICA)
2. Aplicació del làser
ultravermell (ona llarga)
mitjançant polsos curts
(NANONEUROCIRURGIA)
Figura 1: Escala per situar el nanòmetre.
Fotografia 3: Combinació de la llum ultraviolada (per
il·luminar) i el làser infravermell (per operar sobre la
neurona).

33. - Test basat en nanopartícules d'or que, depenent de quines molècules
s'envoltin, reaccionen d'una forma determinada.
- Permet detectar canvis moleculars.
- Pre-screening del pacient fet amb:
L'aplicació de la nanoneurocirurgia en el
càncer - TEST DE PREVENCIÓ PRECOÇ
PRECISIÓ RAPIDESA SIMPLICITAT
Molt últil en les primeres
setmanes de la malaltia.
1.
Aplicació
nanopartícul
a d'or.
2. Detecció
cèl·lules cancerígenes/
canvis moleculars.
3. Iniciació
tractament.
Figura 2: Amb les
nanopartícules d’or podem
detectar canvis moleculars en
la zona afectada.

34. L'aplicació de la nanoneurocirurgia en el
càncer - TRACTAMENTS
- Tractament efectiu i que només afecta a les cèl·lules malignes, és a dir,
no destrueix els teixits sans.
- No presenten efectes secundaris.
- Tècnica que encara no està disponible al mercat.
Tractaments
Actuals
- Quimioteràpia
- Radioteràpia
- Cirurgia
Símptomes
- Cansament
- Caiguda de Cabell
- Nàusees
TRACTAMENT
AMB LLUM
Figura 2:Tractament de radioteràpia actual.

35. Setmana de la Ciència 2015: La llum i les seves tecnologies
La llum és
ona o partícula?
Héctor García – Plató
Gerard Roch – Plató

36. La llum és una ona?
Què és una ona?
Espectre
electromagnètic
Una ona és la propagació d’energia sense el transport de matèria.
Hi ha molts tipus d’ona, amb energies molt diferents.
Anomenem espectre
electromagnètic al
conjunt de totes les
ones.

37. Quin experiment podem fer per saber si
la llum és una ona?
L’experiment de la difracció de la llum
El fenomen que es produeix
s'anomena difracció, i només passa
en ones.
Quan les ones passen per l’escletxa
generen zones fosques i zones
clares a conseqüència d’aquest
fenomen.
L'experiment
s'explica gràcies al
principi de Huygens

38. La llum és una partícula?
Què és una partícula?
Una partícula és el fragment
més petit de la matèria al qual
se li poden atribuir diverses
propietats físiques tals com
volum o massa.
Quin experiment podem fer per saber si la llum és una partícula?
L’experiment de l’EFECTE FOTOELÈCTRIC.
Consisteix en l’emissió d’electrons quan la llum incideix sobre una
superfície metàl·lica en determinades condicions.
Si la llum és un corrent de fotons i cadascun d’ells té una energia podria
ser capaç d’arrencar un electró de la xarxa cristal·lina del metall i
comunicar-li, a més, una energia cinètica.

39. Dualitat ona-partícula
Per tant, la llum presenta simultàniament
característiques d’ona i de partícula.
Aquest és un concepte fonamental de la
mecànica quàntica.

40. Setmana de la Ciència 2015: La llum i les seves tecnologies
És útil utilitzar la llum a l'hora
de fer dibuixos i fotografies?
Carla Archs – Classe Verdaguer
Pau Millán – Classe Verdaguer

41. Què passa si il·luminem
frontalment l'objecte?
L'objecte es veu més pla,
com si no tingués volum.

42. Què passa si il·luminem
lateralment l'objecte?
La sensació de volum
és més evident.

43. Quina de les dues et sembla més volumètrica?
Le Déjeuner sur l'herbe, Manet 1863
Monalisa, Leonardo
da Vinci 1502

44. Resposta: Sí és útil utilitzar la llum per a la
realització de dibuixos i fotografies, ja que
jugant amb les llums i ombres, aconseguim la
sensació de volum.
D'això en diem clarobscur.

45. Setmana de la Ciència 2015: La llum i les seves tecnologies
Com podem veure
el que no veiem?
Lluís Camprubí – Marie Curie

46. Sang invisible?
Tots els espectadors de
les sèries de ciència
forense i investigació
criminal hem vist en
algun moment de les
nostres vides com un
tècnic de la policia
cientı́fica o algun altre
expert revelava traces
de sang del no‐res.

47. Normalment
empren
dos
eines
claus:
un
esprai
amb
el
que
ruixen
tota
l’escena
del
crim
i
la
posterior
llum
ultraviolada
amb
la
que
il·∙luminen
el
lloc
dels
fets
i
que
deixa
clarament
a
la
vista
la
sang
que,
encara
que
hagi
estat
netejada,
hi
ha
a
la
zona.
La
sang
és
visible
a
ull
nu
gràcies
a
que
es
mostra
amb
una
forta
llum
brillant
de
color
blau.
Això
és
gràcies
a
una
substància:
el
LUMINOL.

48. Experiment:
En una peça de roba amb sang li afegim l'esprai de luminol, així es
produirà una reacció química que acabarà donant llum de color
blava.
Aquest tipus de reacció s'anomena quimioluminescència.

49. Resposta:
Així doncs, gràcies a l’efecte de la quimioluminescència, podem
detectar la sang que no és visible a ull nu.
La gràcia del luminol és que la llum que emet es veu encara que
nosaltres no veiem la sang.

50. Setmana de la Ciència 2015: La llum i les seves tecnologies
Per què els forats
negres són negres?
Alejandro Espinosa-Canigó
Sergio García-Canigó

51. Què és un forat negre?
Parts d'un forat negre
Un forat negre és un punt
en l'espai el qual té una
quantitat de massa
immensa, tant gran que
arriba a formar un camp
gravitatori súper potent.
Forat negre
Parts d'un forat negre
Com podeu observar, un forat negre
no és completament uniforme sinó
que té diverses parts.

52. Per què un forat negre és negre?
O més ben dit, què li passa
a la part energètica del fotó
(ona lluminosa) quan
intenta escapar d'un forat
negre a uns 299.792
quilòmetres per segon?
Científicament es diu que quan l'ona intenta escapar del forat negre,
l'ona pateix un desplaçament total cap a l'extrem vermell de l'espectre,
on la longitud de l'ona s'allarga fins l'infinit i la llum s'apaga.
Ones lluminoses intentant escapar d'un forat negre
Gravetat d'un forat negre

53. Teoria de la relativitat general
Va ser creada per Albert Einstein, entre els anys 1907 i 1915.
Mostra de la gravetat sobre l'espai

54. Setmana de la Ciència 2015: La llum i les seves tecnologies
Per què la llum és
blanca?
Carlota Lavín – Sant Jordi
Oscar Álvarez – Sant Jordi

55. Què és la llum?
La llum
Característiques bàsiques
La llum és la porció de l'espectre
electromagnètic visible per a l'ull
humà.
Les tres característiques bàsiques de
la llum són la brillantor (amplitud), el
color (freqüència) i la polarització
(angle de vibració).
Llum blanca provinent d'una estrella
Llum artificial

56. Perquè la llum és blanca?
Per què la llum és blanca?
La llum visible
La composició de les ones que
generen cada color fa que la llum
sigui blanca. Si fem passar un raig de
sol (llum blanca) a través d'un prisma,
podrem observar que es descompon
en els mateixos colors que integren
un arc de Sant Martí.
De tot l'espectre electromagnètic, els
éssers humans, només en podem
observar una petita franja.
Prisma de Newton

57. EXPERIMENT: EL DISC DE NEWTON
El disc de Newton és un dispositiu inventat per Isaac Newton, consistent
en un cercle amb sectors pintats en colors vermell, taronja, groc, verd,
blau, anyil i violeta. En girar veloçment, els colors es combinen formant
el color blanc.

58. Gràcies per la vostra atenció

59. Setmana de la Ciència 2015: La llum i les seves tecnologies
Albert Parés – Finestrelles
Carla Cabré – Finestrelles
Per què escalfa
la llum solar?

60. La nostra estrella
Sistema Solar
Què és el Sol?
El Sol és una estrella
de tamany gran
composada de foc i
plasma, és el centre
del nostre Sistema
Solar. El Sol emet
llum i calor.

61. Per què desprèn energia?
La llum i la calor
Flamarada solar
El Sol crea reaccions
nuclears que fan que
es desprengui
energia. Aquesta
energia són la llum i
el calor, que arriben
als cossos propers a
ell, per exemple, la
Terra.

62. Experiment
Mesura de temperatura
Termòmetre

63. Per què?
El color negre atrau
la calor del sol
Els colors i la temperatura
estan relacionats. Com
més fosc sigui un objecte
més gran serà la calor que
absorbeixi. El color negre
absorbeix tots els colors
continguts en la llum
blanca, aleshores acumula
molta calor.
Espectre visible vs. espectre tèrmic

64. Setmana de la Ciència 2015: La llum i les seves tecnologies
Per què les plantes
són verdes i la sang
vermella?Júlia Hellin - Gaudí
Clara Llovera - Gaudí
Laura Escalante - Gaudí

66. Espectres de llum
SANG
ENCIAM

67. Per què les fulles són verdes?
• La clorofila és un pigment
de color verd que es
troba als cloroplasts de
les cèl.lules vegetals i és
responsable dels
procesos de fotosíntesi.

68. Per què la sang és vermella?
Després del frotis
apliquem Hematoxilina i
deixem reposar 15'
Afegim unes gotes de
Eosina i deixem actuar
un 1'

69. OBSERVACIONS
Frotis de sang
1600x640x

70. Setmana de la Ciència 2015: La llum i les seves tecnologies
REALITAT O
APARENÇA?
BERTA BERTRAN - MARX
EVA MIRÓN - MARX
GEMMA CAMPS - MARX

71. LA
REFRACCIÓ
Fenòmen ondulatori
En el qual la llum passa
d’un medi a un altre (cada
medi amb un índex de
refracció).
En aquest canvi, la seva
direcció de propagació es
modifica.

72. Com millorem la imatge al microscopi?
d = λ / AN = λ /(n x sin θ)
Sense oli
d’immersió
Amb oli
d’immersió

73. Practiquem?
Experiment amb la moneda Experiment amb el llapis
Afegim aigua i sembla que
la moneda ha pujat.
El raig de la
llum canvia de
direcció

74. Experiment amb la proveta
El vidre de la proveta, té un índex de refracció molt
semblant al de l’oli. Per això, quan afegim oli dins
la proveta, és com si desaparegués.

75. Setmana de la Ciència 2015: La llum i les seves tecnologies
Com es va
determinar la
velocitat de la llum?
Helena Pérez – Atlàntida
Alicia Rosa – Atlàntida
Marta Tapias – Atlàntida

76. La mesura de la velocitat
de la llum per Galileu
Al
1667
Galileu
va
arribar
a
la
conclusió
de
que
la
velocitat
de
la
llum
és,
al
menys,
deu
vegades
major
que
la
del
so:
c
>
3,4
kilòmetres
per
segon.
A
la
seva
època
(1564-­‐
1642)
es
considerava
que
la
propagació
de
la
llum
era
instantània.
Va
realitzar
un
experiment
que
consisCa
a
realitzar
senyals
amb
llanternes
des
de
dos
turons
que
es
trobaven
a
1
Km
de
distància.
La
seva
idea
consisCa
a
mesurar
el
temps
que
tarda
la
llum
a
recórrer
dos
cops
la
distància
entre
els
experimentadors
situats
als
turons.
Un
d'ells
destapava
la
seva
llanterna
i
quan
l'altre
veia
la
llum,
destapava
la
seva.
El
temps
transcorregut
des
de
que
l'experimentador
A
destapava
la
seva
llanterna,
fins
que
veia
la
llum
procedent
de
B,
era
el
temps
que
tardava
la
llum
a
recórrer
l’anada
i
la
tornada
la
distància
entre
els
dos
experimentadors.

77. La mesura de la velocitat
de la llum per Olaf Römer
Al
1675
Römer
mesura
c
=
212.000
kilòmetres
per
segon.
En
una
meitat
de
l’any
quan
l’òrbita
de
la
Terra
s’acostava
a
Júpiter
els
eclipsis
dels
seus
satèl·∙lits
s’avançaven
progressivament
fins
a
arribar
a
8
minuts
en
el
moment
en
què
s’alineaven
Júpiter-­‐Terra-­‐Sol
(major
acostament)
i
en
l’altra
meitat
d’any
que
l’òrbita
de
la
Terra
s’allunyava
s’endarrerien
gradualment
fins
a
altres
8
minuts
en
el
moment
de
l’alineació
Júpiter-­‐Sol-­‐Terra
(major
allunyament).
La
llum
tardava
al
voltant
de
16
minuts
per
recórrer
l’òrbita
de
la
Terra.

78. La mesura de la velocitat
de la llum per H. Fizeau
Al
1849
Fizeau
mesura
c
=
313.000
kilòmetres
por
segon.
Va
ser
la
primera
vegada
que
va
poder
mesurar-­‐se
la
velocitat
de
la
llum
en
un
laboratori.
Fa
servir
una
roda
dentada
de
720
dents
que
gira
a
una
velocitat
coneguda
i
constant
que
talla
el
raig
de
llum.
Aquest
raig
va
fins
un
mirall
que
es
troba
a
8633m
i
torna
cap
a
la
roda
passant
per
la
mateixa
ranura
del
camí
d’anada.
Si
la
roda
està
aturada
es
veu
el
raig
de
tornada.
Si
la
roda
es
fa
girar
a
velocitat
creixent,
a
les
12,6
revolucions
per
segon
el
raig
de
tornada
es
troba
amb
una
dent
i
no
es
detectat.
Si
sabem
la
velocitat
angular
de
la
roda
i
l’angle
entre
una
dent
i
una
ranura
es
pot
calcular
c
.

79. La mesura de la velocitat
de la llum per L. Foucault
Al
1862
Foucault
mesura
c
=
298.000
kilòmetres
por
segon.
És
una
modificació
del
mètode
de
Fizeau,
fent
servir
un
mirall
que
gira
a
gran
velocitat
amb
el
seu
eix
de
gir
situat
al
focus
d’un
mirall
parabòlic.
El
raig
de
llum
surt
de
S
es
reflexa
en
el
mirall
giratori
M
i
conCnua
fins
al
mirall
parabòlic.
Ara
es
reflexa
i
torna
pel
mateix
camí
fins
al
mirall
M
on
torna
a
fer
una
reflexió
i
produeix
una
senyal
lluminosa
a
una
pantalla
situada
a
una
distancia
de
la
font
S.
En
aquest
cas
la
velocitat
de
gir
del
mirall
va
ser
de
400
revolucions
per
segon
i
la
distancia
entre
el
mirall
giratori
M
i
el
mirall
parabòlic
5
m.
Aquest
experiment
tenia
l’avantatge
de
que
el
recorregut
de
la
llum
es
podia
fer
en
l’interior
d’un
tub
ple
d’aigua
i
va
ser
la
primera
vegada
que
es
va
mesurar
la
velocitat
de
la
llum
en
un
medi
diferent
a
l’aire.

80. La mesura de la velocitat
de la llum per A.Michelson
Al
1879
Michelson
mesura
c
=
299.774
±
11
kilòmetres
por
segon.
Quan
el
mirall
rotaCu
dóna
un
vuitè
de
volta
durant
el
temps
que
la
llum
empra
per
anar
al
mirall
fix
i
tornar,
la
següent
cara
del
mirall
està
en
la
posició
adequada
per
reflecCr
la
llum
cap
al
telescopi
d'observació.