3. 5. ÓPTICA FÍSICA5. ÓPTICA FÍSICA
23/04/1623/04/16
INTRODUCCIÓN
En óptica geométrica estudiamos la reflexión y
la refracción de la luz haciendo una idealización
al considerarla como un rayo de luz.
La Óptica física estudia la naturaleza de la luz,
para poder explicar fenómenos como la
interferencia y la difracción de luz que son
propios de los eventos ondulatorios.
Permitió establecer el carácter ondulatorio de la luz y
medir su longitud de onda.
NATURALEZA DE LA LUZ
En el siglo XVII se consideró la luz como un
corpúsculo teoría apoyada por Newton. En el
siglo XVIII, Thomas Young mediante su
experimento de la doble rendija demostró la
naturaleza ondulatoria de la luz. A partir del
siglo XIX, con el desarrollo de la teoría
electromagnética la luz es considerada como
una onda electromagnética.
EXPERIMENTO DE YOUNG O DE LA DOBLE
RENDIJA
Un bombillo emite
luz que se difracta al
pasar por el orificio
O, la onda
difractada se
propaga en
dirección a los
orificios y donde se
difracta
nuevamente.
La interferencia de las dos ondas emitidas debida a la
superposición de las ondas, produce franjas de
interferencia o patrón de interferencia que se recoge en
una pantalla como se observa en la figura y que son
características de los eventos ondulatorios.
En el siglo XX el fenómeno de radiación del
cuerpo negro llevo a Max Planck a postular que
la luz es absorbida por paquetes de energía;
llamados Quantum de energía , con h la
constante de Planck, . Este hecho
fue utilizado por Einstein para explicar el efecto
Fotoeléctrico, en el cual la luz es un corpúsculo
llamado Fotón, con lo que la luz tiene una
naturaleza dual de onda y partícula.
E hν=
346,6260693 10h Js= ×
COLOR Y LONGITUD DE ONDA
El experimento de
Young permitió
calcular la longitud
de onda obtenida a
partir de la grafica
que ilustra el punto
P de la pantalla
donde hay una franja
( )5.1
d x
x L
d L
λ
λ
∆
∆ = ⇒ =oscura, mediante la expresión:
4. 5. ÓPTICA FÍSICA5. ÓPTICA FÍSICA
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d: Separación de las dos fuentes.
Distancia entre dos líneas nodales.
L: Distancia de las fuentes a la pantalla.
SOLUCION
Tabla de Longitudes de Onda y frecuencia para
cada Color
De (5.1) tenemos:Young concluyo que a cada color le
corresponde una longitud de onda diferente
pues la separación entre líneas nodales es
diferente para cada color.
:x∆
Color
Rojo
Amarillo
Verde
Azul
Violeta
( )mλ ( )f htz
7
6,5 10−
× 14
4,6 10×
7
5,7 10−
× 14
5,3 10×
7
5,4 10−
× 14
5,6 10×
7
4,8 10−
×
14
6,3 10×
7
4,5 10−
× 14
6,7 10×
PROBLEMA
1. En un laboratorio se realizo el experimento
de Young con luz monocromática. Si la
separación entre las fuentes fue de 0,02cm, la
distancia a la pantalla de 130cm y la distancia
entre dos líneas nodales de 0,351cm. Calcule
la longitud de onda de la luz utilizada, su
frecuencia y determine su color.
?λ = ?f = 0,02d cm= 130L cm= 0,351x cm∆ =
( )0,02 0,351 0.007
130 130
cm cmd x cm
L cm
λ
∆ /
= = =
/
15 75,34 10 5,34 10
210
m
cm
cm
λ
÷
÷
− −== × = ×
/
83 10
15 140,56 10 5,6 10
75,34 10
m
v sf hz hz
mλ
/×
= = = × = ×
−× /
PROPUESTO
1. En el experimento de Young con luz
monocromática, se encontró que la separación entre
las fuentes fue de 0,10mm, la distancia a la pantalla
de 20cm y la distancia entre dos líneas nodales de
1,3mm. Calcule la longitud de onda de la luz utilizada,
su frecuencia y determine su color.
5. 5. ÓPTICA FÍSICA5. ÓPTICA FÍSICA
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La luz es una onda electromagnética y la luz visible es una pequeña parte del espectro electromagnético.
EL EXPECTRO ELECTROMAGNÉTICO
6. 5. ÓPTICA FÍSICA5. ÓPTICA FÍSICA
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La luz es una onda electromagnética y la luz visible es una pequeña parte del espectro electromagnético.
LUZ O ESPECTRO VISIBLE PARA EL OJO HUMANO
FIN
7. 3. ONDAS SONORAS3. ONDAS SONORAS
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Marco Julio Rivera Avellaneda Esp. en CienciasMarco Julio Rivera Avellaneda Esp. en Ciencias
Físicas UNFísicas UN
26
m
s
331
m
s
FIN
77
10. 23/04/1623/04/16
Marco Julio Rivera AvellanedaMarco Julio Rivera Avellaneda
Esp. en Ciencias Físicas UNEsp. en Ciencias Físicas UN
ONDAS ESTACIONARIAS EN UNAONDAS ESTACIONARIAS EN UNA
CUERDACUERDA
1010
