Este documento presenta los detalles de una práctica de laboratorio sobre la naturaleza de la luz. Incluye el objetivo de comprobar las teorías corpuscular y ondulatoria de la luz a través de experimentos. Explica las teorías de Newton y Huygens, y describe un experimento virtual y uno de laboratorio para observar patrones de interferencia de la luz usando rendijas y pantallas.

1. Universidad Autónoma de Querétaro
Práctica N°1
“Naturaleza de la Luz”
Física
Cristian Jesús Mascote Mendoza
21 de Agosto de 2012

2. Práctica N°1
“Naturaleza de la Luz”
Índice
Objetivo: .............................................................................................................................................. 2
Marco Teórico: .................................................................................................................................... 2
Presentación del Experimento Virtual ................................................................................................ 4
Presentación Experimental en Laboratorio ........................................................................................ 5
Solución de Ejercicios .......................................................................................................................... 7
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3. Objetivo:
Comprobar analítica y experimentalmente las teorías que explican la naturaleza
de la luz.
Marco Teórico:
Teoría Corpuscular.
Esta teoría se debe a Isaac Newton. La luz está compuesta por diminutas
partículas (fotones) materiales emitidas a gran velocidad en línea recta por
cuerpos luminosos. La dirección de propagación de estas partículas recibe el
nombre de rayo luminoso.
La teoría de Newton se fundamenta en estos puntos:
Propagación rectilínea.
La luz se propaga en línea recta porque los corpúsculos que la forman se mueven
a gran velocidad.
Reflexión. Se sabe que la luz al chocar contra un espejo se refleja. Newton
explicaba este fenómeno diciendo que las partículas luminosas son
perfectamente elásticas y por tanto la reflexión cumple las leyes del choque
elástico.
El término reflexión puede tener distintos significados:
En física se refiere al fenómeno por el cual un rayo de luz que incide sobre una
superficie es reflejado. El ángulo con la normal a esa superficie que forman los
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4. rayos incidente y reflejado son iguales. Se produce también un fenómeno de
absorción diferencial en la superficie, por el cual la energía y espectro del rayo
reflejado no coinciden con la del incidente.
Refracción. El hecho de que la luz cambie la velocidad en medios de distinta
densidad, cambiando la dirección de propagación, tiene difícil explicación con
la teoría corpuscular. Sin embargo Newton supuso que la superficie de separación
de dos medios de distinto índice de refracción ejercía una atracción sobre las
partículas luminosas, aumentando así la componente normal de la velocidad
mientras que la componente tangencial permanecía invariable.
Teoría Ondulatoria
Fue idea del físico holandés C. Huygens. La luz se
propaga mediante ondas mecánicas emitidas por
un foco luminoso. La luz para propagarse
necesitaba un medio material de gran elasticidad,
impalpable que todo lo llena, incluyendo el vacío,
puesto que la luz también se propaga en él. A este
medio se le llamó éter.
La energía luminosa no está concentrada en cada
partícula, como en la teoría corpuscular sino que
está repartida por todo el frente de onda. El frente
de onda es perpendicular a las direcciones de
propagación.
La teoría ondulatoria explica perfectamente los fenómenos luminosos mediante
una construcción geométrica llamada principio de Huygens. Además según esta
teoría, la luz se propaga con mayor velocidad en los medios menos densos. a
pesar de esto, la teoría de Huygens fue olvidada durante un siglo debido a la
gran autoridad de Newton.
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5. En aquella época, la teoría de Huygens no fue muy considerada,
fundamentalmente por el prestigio que alcanzó Newton. Pasó más de un siglo
para que fuera tomada en cuenta la Teoría Ondulatoria de la luz. Los
experimentos del médico inglés Thomas Young sobre los fenómenos de
interferencias luminosas, y los del físico francés Auguste Jean Fresnel sobre la
difracción fueron decisivos para que ello ocurriera y se colocara en la tabla de
estudios de los físicos sobre la luz, la propuesta realizada en el siglo XVII por
Huygens.
Presentación del Experimento Virtual
-Equipo y Material empleado:
 Un láser de luz roja como foco luminoso.
 Dos hojas de cartulina.
 Un cortador
 Una pantalla blanca.
En el experimento virtual se mostró como es que, cuando se hacen las ranuras en
las hojas de cartulina de tal modo que la luz, al pasar por estas rendijas, creen un
patrón de interferencia en la pantalla blanca de fondo. El experimento virtual
funcionó a la perfección y se pudieron observar los patrones deseados.
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6. Presentación Experimental en Laboratorio
- Equipo y Material empleado:
 Una lámpara ajustable como foco luminoso
 Un soporte con caballetes
 Lupas para enfoque
 Placas con una y dos rendijas
 Una pantalla blanca
Presentación del Experimento:
Primero Armamos todo el sistema del soporte con los caballetes.
Pusimos todas las lupas y los enfoques
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7. Una vez puestos conectamos la lámpara y enfocamos la luz por medio de las
lupas
Una vez enfocado, pusimos las rendijas en el foco producido por las lupas,
teniendo finalmente una estructura como la siguiente:
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8. Pusimos las pantallas para observar los patrones de interferencia, obteniendo las
siguientes imágenes:
Solución de Ejercicios
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