El documento describe las propiedades del sonido y la luz como formas de transferencia de energía. El sonido se genera por la vibración de los cuerpos y se propaga a través de un medio material como ondas mecánicas. La luz es una onda electromagnética que se propaga a alta velocidad en el vacío. Ambos pueden reflejarse, refractarse y transmitir información. El documento también explica cómo el oído y el ojo perciben el sonido y la luz respectivamente.

1. Otras formas de
transferirse la energía: la
luz y el sonido
Tema 6

2. 1. El sonido y su percepción.
 Para nosotros el sonido tiene una importancia extraordinaria, y hemos
logrado tres efectos excepcionales:
1. El lenguaje
2. La música
3. Conservación y la reproducción
 ¿Cómo se genera el sonido? El sonido se genera por la vibración de los
cuerpos.
 El sonido consiste en la propagación de la vibración de los cuerpos a
través de un medio material (gaseoso, líquido o sólido). Al precisar de un
medio material para propagarse decimos que es una onda mecánica.

3. ¿Cómo se representa el sonido?
• La longitud de onda, λ (lambda), la podemos definir como la distancia que
separa dos puntos máximos de la onda.
• La amplitud, A, es la máxima altura que alcanza la onda.
• La frecuencia, f, es el número de oscilaciones que se producen cada segundo.
• El periodo, T es el tiempo que dura una oscilación completa. f=1/T.
• En el S.I. λ y A se miden en m; f en oscilaciones/s, unidad denominada hercio
(Hz), y T en s.

4. La reflexión del sonido
• Es uno de los fenómenos característicos de los movimientos
ondulatorios. Cuando la onda sonora incide sobre una pared sólida la
onda se refleja como lo haría una pelota que siguiera el mismo
camino.
• Normal: es la línea perpendicular a la pared en el punto que la alcanza
la onda sonora.
• Rayo: línea que indica la propagación de la onda.

5. Leyes de la reflexión:
1. Primera ley: el rayo incidente, la normal y el rayo reflejado están en
el mismo plano.
2. Segunda ley: el ángulo de incidencia y el de reflexión son iguales.
• Producir ondas sonoras requiere una energía. Esta energía se
transmite y distribuye por todo el medio de propagación.
• El sonido transmite información.
• El sonido se transmite por diferentes medios, pudiéndose calcular
su velocidad de propagación con la expresión: v = λ/T
Aire a 20ºC → 340 m/s
Aire a 0ºC → 331 m/s
Agua de mar → 1500 m/s
Madera → 3900 m/s
Acero → 5100 m/s

6. Cualidades del sonido
• Intensidad del sonido: depende de la energía con la que vibra la
fuente que lo genera
• Tono: viene dado por la frecuencia del sonido. Tonos altos tienen alta
frecuencia. Los graves son de baja frecuencia.
• Timbre: cualidad que nos permite diferenciar sonidos de igual
intensidad y tono, procedentes de instrumentos diferentes.

7. Anatomía del oído.
• El oído transforma las vibraciones exteriores en impulsos nerviosos
que envía al cerebro

8. Nuestra sensación de sonido es la interpretación que el cerebro
hace de las vibraciones del aire.
• Las personas jóvenes pueden apreciar aproximadamente entre 20 y 20000 Hz.
• Las personas adultas entre 100 y 10000 Hz
• Algunos animales, como el perro y el murciélago, son capaces de percibir por
encima de los 20 kHz.
Sonidos Graves Medios Agudos Ultrasonidos
Frecuencia 20 200 2000 20000
(Hz)

9. 2. Utilización tecnológica del sonido. Contaminación
acústica.
 La captación del sonido: el micrófono funciona de forma semejante al oído.
Una membrana metálica, análoga al tímpano, recoge las vibraciones del
exterior y las transforma, mediante un pequeño electroímán, en impulsos
eléctricos que son transmitidos por unos cables (como el nervio auditivo)
hasta un dispositivo que los amplifica o los graba.
 El sonar es un aparato, semejante a un altavoz, que es capaz de
transformar las ondas eléctricas en movimientos sonoros dentro del agua.
Lo utilizan los submarinos para localizar posibles obstáculos, los pesqueros
para localizar bancos de peces,…. Es muy utilizado en medicina para
realizar ecografías

10. La contaminación acústica.
• Los innumerables y potentes ruidos de la ciudad producen
irritabilidad, aturdimiento y falta de concentración en el trabajo.
• La insonorización del hogar, la protección del hogar, la protección
con barreras acústicas, la prohibición de circular vehículos
ruidosos, etc…, es defender nuestro hogar.
• Los sonidos con intensidades de 120 dB o más pueden romper la
membrana del tímpano y provocar sordera

11. 3. La luz y sus propiedades
 La luz es una onda electromagnética
que surge de los átomos con alto
contenido energético, y se propaga
por el vacío a la increíble velocidad de
300000 km/s.
 Dependiendo de su frecuencia hay
distintos tipos de ondas
electromagnéticas.

12. Propagación de la luz en la materia.
• La luz no necesita ningún medio para su propagación.
• Dependiendo de cómo se comportan los materiales frente a la
luz, podemos clasificarlos en:
1. Transparentes: dejan pasar la luz y nos permiten ver imágenes a
través de ellos.
2. Translúcidos: dejan pasar la luz, pero no permiten ver imágenes.
3. Opacos: no permiten el paso de la luz.

13. Geometría de la propagación de la luz
• La luz se propaga en línea recta, en todas las direcciones y forma
sombras.
• El rayo de luz es una línea recta que utilizamos para representar la
dirección y sentido en que se propaga la luz.

14. Comprobamos cómo se propaga la luz

15. La reflexión de la luz
• La luz, como cualquier otra onda, se refleja cuando incide sobre un
medio material, con las mismas leyes de reflexión que el sonido.
• Reflexión especular: cuando la luz se refleja sobre una superficie
pulida. Puede formar imágenes, como la de un espejo.
• Reflexión difusa o difusión. Cuando la superficie reflectora presenta
irregularidades, los rayos de luz son reflejados en todas direcciones.

16. La refracción de la luz
• La refracción de la luz consiste en el cambio de dirección que
experimenta un rayo de luz al pasar de un medio de propagación a
otro, debido a que se propaga con distinta velocidad.

17. El color y la dispersión de la luz
• El color: las distintas ondas electromagnéticas que componen el
espectro visible solo se diferencian en su longitud de onda y, por tanto,
en la frecuencia.
• Las ondas electromagnéticas no tienen color, los colores son una
creación de nuestro cerebro.
• Cuando vemos un objeto de un color es porque dicho objeto no
absorbe las radiaciones que nuestro cerebro interpreta con ese color.
• Cuando la luz se refracta, también se separan las ondas de distintas
frecuencias, los distintos colores. A esto lo llamamos dispersión (arco
iris)

18. 4. Manipulamos la luz.
 Imágenes en movimiento: nuestra retina capta una imagen que
permanece aproximadamente 1/20 s. Así antes de que haya
desaparecido una totalmente de nuestra mente ya se ha superpuesto la
siguiente, creando la sensación de movimiento.
 Formación de imágenes:
1. Imágenes en pantallas: imágenes reales. Llamamos imágenes reales a
las que pueden formarse sobre una pantalla. Las imágenes reales están
siempre invertidas y de izquierda a derecha, respecto del objeto.
2. Imágenes en espejos: imágenes virtuales. Las imágenes virtuales no
pueden proyectarse, pero las capta nuestro ojo. Las imágenes en los
espejos están invertidas de atrás adelante, perpendicularmente al
espejo, pero no de arriba abajo ni de izquierda a derecha.

20. Las lentes
• Una lente es un vidrio, o un plástico transparente, que tiene una forma
semejante a una lenteja, con las caras en forma de casquetes
esféricos.
• Se utilizan para conseguir diversos instrumentos ópticos.
• Su funcionamiento se basa en el fenómeno de la refracción de la luz y
se pueden clasificar en convergentes y divergentes.
• Lentes convergentes: hacen converger en un punto los rayos de luz
paralelos. El punto de convergencia se llama foco. Las cosas se ven
más grandes.
• Lentes divergentes: hacen divergir los rayos de luz que llegan
paralelos. Divergen como si procedieran de un punto llamado foco. Se
ven los objetos más pequeños.

21. Comportamiento de las lentes

22. 5. Percibimos la luz
 El órgano de la visión: el ojo es
semejante a una cámara fotográfica,
de una complejidad y perfección
extraordinaria.
 Córnea: tejido transparente que
protege el ojo.
 Iris: músculo con forma de disco
perforado (diafragma) que se regula
automáticamente. La abertura que
deja pasar la luz se llama pupila.
 Cristalino: lente convergente que
modifica su curvatura para que la
imagen que se forme en la retina
quede enfocada.
 Humor: líquido viscoso y transparente
que rellena el ojo.
 Retina: tejido situado en la parte
posterior del ojo formado por neuronas
y terminaciones nerviosas.

23. La retina
• Las pequeñas células de la retina transforman la luz en impulsos
eléctricos, transmitiéndose, a través del nervio óptico, hasta el
cerebro donde se produce la visión. Hay dos clases de células:
1. Bastones: envían señales al cerebro cuando captan las ondas
luminosas. Con estas señales el cerebro forma una imagen sin
color.
2. Conos: Son capaces de diferenciar las frecuencias de las ondas
luminosas, lo que el cerebro interpreta como color.

24. Los defectos de la visión y su corrección
• La mayoría de los defectos de la visión se producen porque la
imagen no se forma sobre la retina, y esto se puede deber a dos
causas:
1. El globo ocular, que normalmente no es perfectamente esférico,
resulta demasiado alargado o corto.
2. El cristalino, que es una lente flexible, no es capaz de ajustar la
curvatura para que la imagen se forme en la retina.
• La miopía: un ojo que presente este defecto forma la imagen
delante de la retina. Se corrigen con lentes divergentes.
• La hipermetropía: en este caso la imagen se forma detrás de la
retina. Se corrige con lentes convergentes.
• El astigmatismo: las imágenes aparecen distorsionadas debido a
que la córnea está algo deformada. Se corrige con lentes
cilíndricas.