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DEFINICIONES DEL LIBRO DE TEXTO, FISICA SIN MATEMATICAS DE CLARENCE E. BENNETT

1.-INTRODUCCIÓN: EL MÉTODO CIENTÍFICO, CONCEPTOS FUNDAMENTALES,
MEDIDAS Y UNIDADES BÁSICAS
Física
Ciencia natural que estudia la materia, energía y sus transformaciones,

Ciencia:
Cuerpo de conocimientos coherentes que proporcionan correctas explicaciones

Ciencias naturales y ciencias exactas
La primera se basa en la experiencia y la segunda en la deducción como las matemáticas

Método científico
Observación, experimentación, hipótesis, comprobación, teoría y ley

Materia:
Son todos los cuerpos de la naturaleza formados por átomos y moléculas.

Energía:
Es la capacidad para realizar trabajo sobre un sistema

Fenómenos
Son cambios o transformaciones que sufre la materia por la acción de la energía

Fenómenos físicos y químicos
Los primeros alteran la composición de la materia y los segundos no

Ciencia y tecnología:
Conocimientos teóricos prácticos que permiten aprovechar y transformar la naturaleza

Conocimiento cualitativo y cuantitativo
El primero es apreciativo general y el segundo es comprobable y particular

Razonamiento deductivo:
Método para encontrar la verdad que parte de lo general a lo particular (las matemáticas)

Razonamiento inductivo:
Método para encontrar la verdad que parte de lo particular a lo general (ciencias naturales)

Magnitud:
Son cantidades que se pueden medir

Medir:
Es comparar una magnitud desconocida con otra conocida como patrón de medida

Dimensión de medidas directas o fundamentales.
Longitud, masa, tiempo, corriente eléctrica, temperatura, iluminación y cantidad de sustancia

Dimensión de medidas indirectas o derivadas:
Velocidad, aceleración, trabajo, energía, potencia, presión, carga, voltaje, resistencia

Aparatos de medida:
Vernier, micrómetros, balanzas, dinamómetro, probeta, cronómetros, milímetros

Sistemas de medida:
Internacional (mks) Gaussiano (cgs) Ingles (pls) y Gravitacional

Sistema métrico decimal:
sus medidas aumentan o disminuyen en múltiplos o submúltiplos en potencias de diez

Medidas derivadas más frecuentes:
Área, volumen, densidad, masa y peso molecular

Patrones atómicos de longitud y tiempo:
Metro =1'650,763.73 ondas de kriptón 86, tiempo = 9,19'637,770 vibraciones de un isótopo del cesio.

Patrón de longitud:
Kg= la masa de un cilindro de platino e iridiado que está en las oficinas de Sevres Francia.

Unidades fundamentales del sistema internacional (mks)
metro, kilogramo, segundo, ampere, kelvin, candela y mol

Notación científica:
La cantidad se presenta con dos decimales multiplicada por potencias de diez

Transformación de unidades:
Conversión homogénea de cantidades que tienen la misma dimensión

Errores de medida:
Ocasionados por el aparato empleado o por la personal que toma la medida

Incertidumbre:
Se representa por la precisión, error absoluto y error relativo

Precisión:
La aproximación de la medida al valor aceptado

Error absoluto:
Es la diferencia entre el valor medido y el valor aceptado

Error relativo:
Es el cociente entre el error absoluto y el valor aceptado

Representación de resultados
Gráficas donde los datos se interpolan o extrapolan

Interpolación.
Localización de resultados entre los datos registrados

Extrapolación
Localización de resultados fuera de los datos registrados conforme a su tendencia

Gráficas de resultados
Representaciones en dos dimensiones de barras, líneas, o de pastel.

3.-CONSIDERACIONES MECÁNICAS FUERZA Y MOVIMIENTO, NATURALEZA VECTORIAL DE LA
FUERZA, EQUILIBRIO, LEYES DE MOVIMIENTO E ÍMPETU
Mecánica:
Estudia el movimiento y se divide en cinética, dinámica y estática

Cantidades escalares
Que quedan totalmente representadas por su magnitud y su unidad de medida

Cantidades vectoriales

Medidas que constan de magnitud y orientación (dirección, sentido y punto de aplicación)

Ejemplos de magnitudes escalares:
Longitud, área, volumen, masa, densidad, tiempo, temperatura

Ejemplos de magnitudes vectoriales:
desplazamientos, velocidades, fuerzas

Posición
Ubicación exacta de un objeto en el espacio

Movimiento
Cambio de posición de los objetos

Tipos de movimiento
Uniforme (velocidad constante) variado o acelerado (velocidad variable)

Trayectoria
La distancia escalar recorrida durante todo el trayecto

Desplazamiento
Vector cuya magnitud y orientación se obtiene al unir el punto inicial y final del movimiento

Velocidad
Vector obtenido con el cociente del desplazamiento entre el tiempo empleado

Velocidad instantánea

se obtiene cuando se considera esta en un tiempo infinitamente pequeño

Velocidad uniforme
Se obtiene cuando se recorren distancias iguales en tiempos iguales

Velocidad media
Es el promedio aritmético de todas las velocidades en el trayecto considerado

Rapidez
Es la magnitud escalar de la velocidad sin considerar orientación

Movimiento rectilíneo uniforme magnitud
constante y dirección lineal

Movimiento uniformemente acelerado
La velocidad varia uniformemente con respecto al tiempo y en dirección lineal

Aceleración
Vector cuyo cociente mide el cambio de velocidad con respecto al tiempo

Masa.
Cantidad de materia que tiene un cuerpo

Inercia
Es el efecto que produce una masa que se opone a cambiar su reposo o movimiento

Peso
Es la fuerza con la que es atraída la masa por la gravedad de la tierra

Gravedad

Es la aceleración que impone la tierra a los cuerpos para atraerlos a su centro

Caída libre de los cuerpos
Es un movimiento uniformemente acelerado ocasionado por la atracción de la tierra

Valor de la aceleración de la gravedad
Al nivel del mar es de 9.8 metros/segundo2 o bien de 32 pies/segundo2

Cantidad de movimiento de un cuerpo
Es el producto de su masa por su velocidad

La cantidad de movimiento es conservativa en un sistema cerrado
Dos cuerpos chocando con masas y velocidades desiguales se combinan antes y después

Galileo
Padre de la ciencia experimental

Plano inclinado
Cualquiera que sea su inclinación una bola recorre una distancia que aumenta con el
Cuadrado del tiempo.

Fuerza
Modifican el estado de reposo o movimiento de los cuerpos

Acción de las fuerzas
Por contacto (fuerza directa) a distancia (campo gravitatorio o eléctrico)

Componentes de una fuerza
Descomposición de la fuerza en su parte horizontal y vertical

Dinamómetro.
Aparato para medir fuerza con una escala en newtons o dinas

Unidades de fuerza
Es el newton que se obtiene de multiplicar un kilogramo por una aceleración de un metro sobre segundo
al cuadrado o bien la dina que se obtiene de multiplicar un gramo por una aceleración de un centímetro
sobre segundo al cuadrado.

Kilogramo fuerza
Es igual a 9.8 newtons

Sistema de fuerzas
Conjunto de fuerzas aplicadas que pueden ser sustituidas por una fuerza resultante

Ejemplos de sistema de fuerzas
Colineales (en la misma línea de acción) y concurrentes (formando un ángulo entre ellas)

Suma vectorial para dos vectores
Método del paralelogramo donde la resultante se localiza en la diagonal formada

Resultante
Vector único que da el mismo resultado del sistema de vectores que se suman

Suma vectorial para más de dos vectores
Método del polígono, se colocan uno seguido de otro y la resultante es el desplazamiento

Suma de dos vectores iguales con un ángulo de 120 grados

Su resultante está en la bisectriz de ellos con la misma magnitud

Suma de dos vectores iguales con un ángulo de 90 grados
Su resultante está en la bisectriz de ellos con una magnitud de 1.4

Equilibrio de los cuerpos
Es estable, inestable e indiferente, por el punto de suspensión y su centro de gravedad

Momento de un cuerpo
Es el producto de la fuerza aplicada por el brazo de palanca empleado

Condiciones de equilibrio
La suma de fuerzas es cero (primera) y la suma de torcas o giros e cero (segunda)

Primera ley de newton
Todo cuerpo continua con su estado de reposo o movimiento rectilíneo uniforme si no hay una
Fuerza exterior que lo modifique

Segunda ley de newton
Si se aplica una fuerza constante a un cuerpo su aceleración es directamente proporcional a
La fuerza e inversamente proporcional a su masa

Tercera ley de newton
A toda acción corresponde una reacción igual y de sentido contrario

Ejemplo de la primera ley
Una patinadora sobre hielo se desliza con el simple impulso por inercia en línea recta

Ejemplo de la segunda ley
Un carrete de hilo se enrolla sobre si mismo al ser jalado por una fuerza, conservando su
Dirección y sentido.

Ejemplo de la tercera ley

El movimiento de una avión a
reacción

Ley científica
Es la explicación razonable y comprobable de un conjunto de experimentos observados

Ley de gravitación universal
La fuerza de atracción de dos cuerpos es directamente proporcional al producto de sus
Masas e inversamente proporcional al cuadrado de su distancia entre ellos.

Consecuencias de la gravitación
Por esta fuerza se han creado las estrellas nebulosas cometas y planetas en el universo

4.-CONSIDERACIONES MECÁNICAS TRABAJO ENERGÍA Y FRICCIÓN
Energía
Es la capacidad para realizar trabajo

Trabajo
Se realiza cuando una fuerza se aplica a un cuerpo y lo desplaza en dirección de la fuerza o
Bien con cierto ángulo entre el desplazamiento y la fuerza.

Energía potencial
Es la que posee un cuerpo debido a su posición o altura sobre el suelo

Energía cinética
La que tienen los cuerpos cuando transforman su energía potencial en movimiento

Unidad de energía
Es el joule el cual se obtiene multiplicando un newton por metro o bien el ergio que se obtiene al
multiplicar la dina por un centímetro Equivalencias de energía

Una caloría
Es igual a 4.18 joules

Conservación de la energía
Se mantiene constante en un sistema aislado y en el universo

Formas de energía luminosa, térmica o calorífica, eléctrica, magnética, electromecánica, nuclear o
atómica, hidráulica, eólica, radiante, química.

Potencia
es la rapidez con la que se realiza el trabajo y depende del desplazamiento del cuerpo y la fuerza
aplicada.

Unidad de potencia
Es el watt o vatio que es igual al trabajo de un joule entre el tiempo de un segundo

Maquinas simples
son dispositivos que permiten obtener ganancia siempre a favor entre la fuerza aplicada y la resistencia
vencida

Ejemplos de maquinas simples
la palanca, polea. , rueda, eje, engranes, plano inclinado, tornillo, cuña, etc. las maquinas simples sirven
para
aumentar la rapidez, multiplicar la fuerza o bien cambiar su dirección.
Palanca es una barra rígida apoyada en un punto intermedio llamado fulcro,

El momento de una fuerza sobre una palanca
Es el producto de la fuerza aplicada por el brazo de palanca, la cuan en condiciones de
Equilibrio debe ser igual al otro extremo

Los tres géneros de las palancas
Intermóvil, interesistente e interponerte, ejemplos: tijera, carretilla y escoba, respectivamente.

Poleas
Únicamente cambian la dirección de la fuerza

Polipasto
Dividen el peso de la carga por el numero de cables internos que tienen sus poleas móviles

Fricción
Es la fuerza que se opone al movimiento de un cuerpo sobre la presencia de otro.

Formas de fricción
En presencia del aire, por rodamiento o deslizamiento de un cuerpo sobre otro.

Coeficiente de fricción
Es la relación de la fuerza tangencial de fricción y la fuerza perpendicular que aprieta entre
Si las dos superficies

Formula del coeficiente de fricción
El coeficiente es una constante que es igual a la fuerza tangencial entre la fuerza normal.

5.-CONSIDERACIONES ELÁSTICAS: VIBRACIONES Y FLUIDOS

Elasticidad.

Capacidad que tienen los sólidos de recuperar su forma original después de haberse
Deformado por efecto de una fuerza

Ejemplo de un cuerpo elástico
El resorte estirado por causa de un peso suspendido de el

Ley de Hooke
La fuerza de restitución (esfuerzo) es proporcional a la deformación fraccional (unitaria)

Movimiento armónico simple
A partir de la posición de equilibrio la aceleración del cuerpo varia directamente con el
Desplazamiento (amplitud)

Movimientos vibratorios
Es periódico (frecuencia), tiene amplitud a partir de la posición de equilibrio

Resonancia.
Ocurre cuando el cuerpo se pone vibrar con un periodo igual a la frecuencia natural del
Cuerpo,

Péndulo simple
Consiste en una bola o lupa atada a una cuerda, la cual se pone a oscilar sobre su posición de equilibrio
vertical

Formula del periodo de un péndulo
El periodo es igual a 2π multiplicado por la raíz cuadrada del cociente de su longitud
Entre el valor de la gravedad

Líquidos
Estado de la materia formado por átomos y moléculas que tienen un volumen definido que
Puede ser contenido en un recipiente, son prácticamente invariantes e incomprensibles

Vasos comunicantes
Recipientes contectados entre si por su parte inferior en donde el liquido exhibe el mismo
Nivel sin importar la forma de los contenedores

Características de los fluidos
Poseen una interface que se comporta como una membrana para la tensión superficial y no
Soportan fuerzas tangenciales, solo pueden aplicárseles fuerzas perpendiculares
Densidad
Es la medida de materia contenida en un volumen definido, el agua posee densidad igual a la
Unidad, la gasolina menor a la unidad y la cajeta es mayor a la unidad

Densidad relativa
Es la relación entre la densidad de la sustancia y la densidad del agua

Presión
Es la fuerza aplicada entre el área

Unidad de presión el pascal es igual a una fuerza de un newton aplicada a un metro
cuadrado

Presión de un líquido
Se transmite con la misma intensidad y en todas direcciones

Presión sobre las paredes
Aumenta con la profundidad del contenedor

Presión de una columna liquida
depende del peso especifico de liquido

Principio de pascal
La presión aplicada a un fluido encerrado se transmite intégramele en cada punto del fluido de las
paredes del recipiente

Prensa hidráulica
La presión es la misma en los dos émbolos no obstante que las áreas son desiguales

Aplicaciones del principio de pascal
Elevador hidráulico, gato hidráulico, amortiguadores de automóviles, frenos hidráulicos

Principio de Arquímedes
Todo cuerpo sumergido en un liquido recibe un empuje de abajo hacia arriba, igual al peso que
Desaloja

Condición de equilibrio
Un cuerpo que flota o parcialmente sumergido esta en equilibrio cuando la fuerza de empuje
Equilibra su peso.

Ejemplos de cuerpos flotantes
Barcos, boyas, submarinos, ludion, iceberg y aeróstatos

Gases
Estado de la materia formado por átomos y moléculas que ocupan todo el espacio disponible

Neumostatica
Parte de la Física que estudia los gases

Características de los gases
Son compresibles, expansibles y elásticos

Aire
Un metro cubico de aire pesa 1.29 kilogramos

Experimento de Magdeburgo
dos semiesferas huecas permanecen unidas fuertemente cuando se extrae el aire entre ellas

Barómetro de Torricelli
Consta de un recipiente lleno de mercurio al que se le invierte un tubo de ensaye, se aprecia
Una columna de mercurio con una altura de 76 centímetros del contenedor

Atmósfera
Es la presión al nivel del mar que se mide con una altura de mercurio de 76 centímetros

Aparatos que funcionan con la presión atmosférica
Pipeta, sifón, jeringa, bomba aspirante o impelente y el barómetro

6.-ONDAS Y SONIDOS
Sonido
Es el fenómeno producido por la vibración de un cuerpo que se propaga a través del aire con
Movimiento ondulatorio longitudinal

Acústica
Parte de la Física que estudia el sonido

Mecanismos del sonido
Formas de producción, transmisión y recepción

Diapasón
Varilla metálica en forma de horquilla que al golpearla vibra produciendo un sonido puro

Medios de transmisión del sonido
En sólidos y líquidos, en el vacio no hay sonido

Velocidad del sonido
En aire 340 kilómetros por segundo, en agua 1,435 y en acero 5,000 kilómetros por segundo.

Cualidades del sonido intensidad, tono y timbre

Intensidad
Mide lo fuerte o débil de la señal o sonido

Tono
Es la frecuencia del sonido

Timbre
Calidad que identifica el instrumento que produce el sonido

Unidad del sonido
Se mide en decibeles donde la conversación ordinaria es de 41 a 60 decibeles

Limites audibles para el hombre
Entre los 16 a los 20,000 Herz de frecuencia

Reflexión del sonido
Efecto producido cuando las ondas se reflejan por el choque sobre una superficie dura

Eco
Es la repetición de un sonido causada por la reflexión

Reverberación
Es la persistencia de un sonido dentro de un local después que ha desaparecido su causa

Efecto Doppler
Es el cambio aparente de la frecuencia producida por el movimiento relativo de la fuente con respecto a
su observador

Ondas de radio
Producidas por circuitos eléctricos oscilantes y se emplean en transmisiones de radio, televisión y
radar

Clases de movimientos ondulatorios
Transversales como una cuerda, ondas sobre el agua o la luz, longitudinales como el sonido

Importancia de las ondas
Transmiten energía a grandes distancias sin que la materia se desplace

Características de las ondas
Longitud de onda, nodo, elongación, frecuencia, periodo, amplitud y posición de equilibrio

Longitud de onda
Es la distancia entre una cresta y otra o bien entre valles consecutivos para una onda transversal

Nodo
Es el punto donde la onda cruza la línea de equilibrio

Elongación
Es la distancia en forma perpendicular de un punto de la onda a la línea de posición de equilibrio

Amplitud

Es la distancia entre el punto extremo que alcanza una partícula vibrante y su posición de
Equilibrio

Frecuencia
Es el número de ondas que se producen en un segundo

Periodo
Es el tiempo en que se produce la onda y es numéricamente inversa a la frecuencia

Unidad de frecuencia
Es el Herz que es igual al número de vibraciones producidas en un segundo

Ondas estacionarias
Produce cuando la misma onda se refleja con la misma velocidad pero en sentido opuesto, forman
nodos y antinodos

Refracción de ondas
Es el cambio de velocidad producido cuando una onda atraviesa un medio distinto

Reflexión de ondas
Es el rebote de una onda sobre una superficie refringente o reflejante

Pulsaciones
Es la superposición de ondas con una frecuencia ligeramente diferente que forman una onda compleja la
cual se repite con el tiempo

Interferencia de ondas
Por su longitud y frecuencia las ondas pueden tener una interferencia constructiva o destructiva,
siempre que coincidan sus crestas con sus valles o bien que se inviertan

Velocidad de una onda
Es el producto de su frecuencia por su longitud de onda

Ondas en tubos
La longitud de onda fundamental en un tubo abierto es el doble del largo del tubo, en uno
Cerrado la longitud de la onda fundamental es cuatro veces la longitud del tubo.

Sobretonos
En un tubo abierto se pueden tener el doble de sobretonos armónicos que un tubo cerrados en este
ultimo caben únicamente cuatro impares de la longitud de onda, mientras que en el cierto caben todos
los cuartos de longitud de onda.

Figuras de Chladni
Son figura formadas en placas y varillas que vibran, se aprecian en placas a las que se les
Espolvorean arena fina que son frotadas por un arco de violín

Sobretonos
Son modos de vibración formada por los segmentos de vibración empleados

Aparatos para ondas estacionarias
Aparato de Kundt y de Melde

7.-CONSIDERACIONES SOBRE LA MATERIA: CONSTITUCIÓN, PROPIEDADES DE LOS GASES Y
FENÓMENOS DE SUPERFICIE
Estados físicos de la materia
Se encuentra en tres estados, sólida, liquida y gaseosa

Sólido
No cambia de forma y volumen, sus moléculas están fuertemente unidas por una fuerza de
Cohesión

Liquido
Varía su forma sin cambiar el volumen

Gaseoso
Varían su forma y volumen

Energía cinética de las moléculas
Como resultado de sus vibraciones las moléculas poseen energía

Calor sensible es el que hace variar únicamente la temperatura del cuerpo

Calor latente
Es la cantidad de calor para cambiar su estado físico sin producir un cambio en su temperatura

Moléculas
Son las unidades más simples conocidas de una sustancia química

Átomos
Pequeños componentes de materia formados por protones electrones y neutrones

Protón
Partícula con carga positiva y se encuentra en el núcleo

Electrón
Partícula con carga negativa y se encuentra girando en órbita alrededor del núcleo

Neutrón
Partícula sin carga que está en el núcleo del átomo
Electrostática
Carga eléctrica producida por el frotamiento de dos cuerpos diferentes

Carga negativa por frotamiento
Ebonita frotada con piel se carga negativamente

Positiva por frotamiento vidrio frotado con seda
se carga positivamente

Movimiento browniano
Las moléculas de las sustancias se encuentran vibrando. Como sé demuestra cuando se ve al
Microscopio a partículas finas de polen sobre una gota de agua

Teoría cinética de la materia
Las moléculas son pequeñas partículas esféricas que tienen energía interna capaz de moverse con una
velocidad media característica como ocurre para e nitrógeno que es de unos 500 metros por segundo
Cero absoluto
La temperatura limite que está a -273 grados centígrados, que de acuerdo a la teoría cinética
La actividad molecular debe ser mínima

Presión
La teoría cinética establece que es la fuerza por unidad de área que ejercen las moléculas al
Chocar sobre el recipiente que las contiene

Temperatura
La teoría cinética establece que es la energía cinética promedio de las moléculas

Cohesión
Fuerza que mantiene unidas a las moléculas del cuerpo

Adherencia

Es la atracción que se manifiesta entre moléculas diferentes como un líquido y su contenedor

Capilaridad
Son aquellos tubos que tienen su diámetro comparable al grueso de un cabello

Efectos de capilaridad
Mientras más delgado sea el tubo más alto ascenderá el agua, en el caso de mercurio sucede lo
contrario, se produce en contra de los principios de la hidrostática y la gravedad, por efecto de la
cohesión y adherencia.

Tensión superficial
Las moléculas en un liquido se atraen en todos los sentidos, sin embargo sobre la superficie o interface
no tienen una fuerza por encima de ellas, lo cual produce una tensión sobre estas

Ejemplo de tensión superficial
Un insecto puede caminar por encima del agua ya que esta se comporta como una membrana
Que opone resistencia para ser penetrada

Difusión
sí dos líquidos distintos se ponen en un tubo común, después de algún tiempo se encuentra que
han penetrado uno sobre el otro mezclando sus moléculas uniformemente

Osmosis
Ciertas sustancias actúan como válvulas de un solo sentido para el paso de ciertos fluidos,
Como ocurre con las células vivas

Hidrodinámica
Parte de la Física que estudia los líquidos en movimiento

Principio de Bernoulli
En un liquido en movimiento la suma de las energías cinética y potencial mas el trabajo externo menos el
rozamiento es igual a una constante en todas las secciones de su conducto o tubería

Salida de un liquido a través de un orificio
El liquido que sale pierde energía potencial y gana energía cinética, la velocidad aumenta con
La profundidad del orificio

Relación entre la velocidad y la sección del tubo
Cuanto mentó es la sección del tubo conductor mayor es la velocidad de salida del liquido

Relación entre la presión y la velocidad de un líquido
A mayor presión menor velocidad y a menor presión mayor profundidad

Ejemplo de un ala de avión
El ala se eleva debido a que es mayor la presión en su parte inferior, debido a que la corriente
De aire es de menor velocidad que la parte de arriba

8.-CONSIDERACIONES TÉRMICAS- LA NATURALEZA DEL CALOR, TERMOMETRÍA,
DILATACIÓN, CALORIMETRÍA Y CAMBIOS DE ESTADO
Calor
Energía que producen los cuerpos, se manifiesta por su temperatura, dilatación y cambios de
Estado

Origen del calor
El conde de Rumford al taladrar el bronce para la fabricación de cañones observo que el calor se obtenía
del movimiento o fricción por las brocas utilizadas, una chata o roma y otra puntiaguda.
Producción del calor
Es originado por el movimiento de sus moléculas debido a la energía cinética que poseen

Concepto de calor
es la suma de la energía cinética de todas sus moléculas

Manifestación del calor
Es una forma de energía que se produce por la transformación de otra forma de energía debido al
principio de conservación que dice que nada se crea ni se destruye solo se transforma

Temperatura
Es el efecto que tiene el calor y es la medida de energía interna que tienen los cuerpos

Definición de temperatura
Es la medida de la energía cinética media de cada molécula de la substancia

Diferencia entre calor y temperatura
El calor es la suma de la energía cinética de todas las moléculas y la temperatura la energía
Cinética media de cada molécula

Medida de la temperatura
Para obtener mediciones exactas se emplean termómetros de mercurio, alcohol y metálicos.

Termómetro de mercurio
Consta de un tubo de vidrio capilar sin aire, con un deposito esférico o cilíndrico que
Contiene determinada cantidad de mercurio.

Funcionamiento del termómetro

En base en la dilatación o contracción que experimenta el mercurio cuando se pone en contacto con
un cuerpo caliente o frió

Calibración del termómetro
La primera medida a cero grados se obtiene con la marca que da el termómetro cuando se tiene
una mezcla de hielo picado y agua y la segunda marca a 100 grados cuando se introduce el
termómetro en los vapores de agua.

Unidad de calor
Puesto que el trabajo se transforma en calor y este en trabajo, el calor se mide en joules y
Tiene una equivalencia en calorías
Caloría
Cantidad de calor que se suministra a un gramo de agua para que se eleve un grado
Centígrado, de 14.5 grados a 15.5 grados.

Transformación de trabajo en
calor una caloría es igual a 4.18
joules

Termodinámica
Parte de la Física que trata de la transformación de energía mecánica en calor y el calor en
Trabajo

Maquinas térmicas
De vapor, turbina y el motor de combustión interna

Termometría
Es la rama de la termodinámica que se encarga de la medición de la temperatura, mediante las
escalas de termómetros que utilizan la dilatación térmica en sus lecturas.

Puntos fijos en las escalas
Se utiliza la temperatura del hielo fundiéndose y la temperatura a la que hierve el agua a una
Presión normal de una atmósfera con una medida barométrica de 76 cms. De mercurio.

Escala Celsius y Fahrenheit
La congelación se gradúa en cero y 32 grados respectivamente y la ebullición en 100 y 212
Respectivamente, con una escala de división de 100 y 180 grados respectivamente

Conversión de una escala a otra

Para obtener grados Fahrenheit se multiplican los grados centígrados por 1.8 (9/5) y su resultado se
le suma 32.

Correspondencia entre escalas
Incidentalmente se encuentra que las dos escalas coinciden a -^0 grados una de otra.

Coeficiente de dilatación
Para los sólidos y líquidos se puede obtener por cada substancia un coeficiente de dilatación lineal,
superficial y volumétrica.

Dilatación para los gases
El coeficiente de dilatación cubica es aproximadamente para todos los gases una fracción de 1/273
partes de su volumen inicial, por cada grado Celsius, así mismo si se enfría un grado Celsius se
reducirá en esta misma proporción.

Escala absoluta de temperaturas
Debido a que la teoría cinética establece que todo movimiento molecular cesa a una
temperatura de -273 grados centígrados, se establece el cero absoluto a esa temperatura en una
escala de temperaturas kelvin, por lo que la fusión del hielo queda a 273 grados y su ebullición a
373 en esta escala.

Fuerzas moleculares en la dilatación térmica
Cuando se calienta el acero este aumenta su longitud 11/1,000,000 partes, esto significa que un puente
de un kilómetro de longitud aumentara unos 55 cms cuando su temperatura de -10 grados a+40 grados
centígrados.

Dilatación térmica, termostatos
Una tira de hierro sujeta a una tira de latón de la misma longitud se encorva en un 50% al calentarse,
porque el latón se dilata en un 50% más que el hierro, incidentalmente el cemento y el acero tienen
afortunadamente el mismo coeficiente de dilatación.

Ley general de los gases
La presión multiplicada por el volumen y dividida entre la temperatura da una cantidad constante, de aquí
se desprende la ley de Boyle a temperatura constante, la ley de charles a volumen constante y la de Gay
Lussac a presión constante.

propiedades de los gases
Varían considerablemente con la temperatura y la presión

Condiciones normales
Se dice que un gas esta en esas condiciones cuando la presión es a nivel del mar y a cero grados
centígrados

Ley de Boyle
la presión varia inversamente con el volumen cuando se encuentra a temperatura constante

Ley de gay Lussac volumen varia directamente con la temperatura cuando se encuentra a presión
constante

Ley de Charles
La presión varía directamente con la temperatura cuando se encuentra a volumen constante
La unidad térmica británica (BTU) y la caloría
En estados unidos se emplea la BTU que es igual a 252 calorías.

Calorimetría y calor específico
Es el la medida del calor y el calor especifico se obtiene como el calor necesario para elevar
La temperatura en un grado Celsius, un gramo de la substancia en cuestión.

Estados de la materia
Los tres estados sólido, liquido y gas dependen del contenido de calor, un cambio de estado implica una
adición o sustracción de una cierta cantidad, así también se requiere de una caloría para elevar un grado
centígrado un gramo de agua.

Cambios de estado
De sólido a liquido = fusión, de liquido a vapor = vaporización, de sólido a gas = sublimación
De vapor a liquido = condensación de liquido a sólido = solidificación
De gas a liquido = licuación

Ebullición
De liquido a vapor, el cual se efectúa en cualquier parte del liquido no únicamente en su
Superficie libre como ocurre con la vaporización

Calor latente de vaporización
Cuando se llega a la ebullición se requieren 540 calorías para convertir un gramo de agua en vapor

Cambios de temperatura de la ebullición con la presión
En condiciones normales de presión igual a una atmósfera el agua hierve a 100 grados
Centígrados, en una olla exprés con una presión de 2 atmosferas, el agua hierve a 120 grados
Centígrados, lo cual hace que los alimentos se cocinen en un menor tiempo que en condiciones
Normales.

Presión del vapor
Las moléculas encerradas originan una presión cuando se acumulan, se llama presión de vapor
saturado a la temperatura en la cual las moléculas que salen por la ebullición son las mismas a las que
se reciben al pasar del vapor al liquido, haciendo coincidir esta presión con la atmosférica.

Humedad
El vapor de agua en el aire proporciona humedad, cuando el agua se separa del aire se dice
Que su humedad relativa es del 100%.

Humedad absoluta
Es la cantidad de vapor de agua que contiene un volumen dado de aire

Humedad relativa
Es el cociente de la humedad absoluta entre la máxima cantidad de vapor que puede contener

Roció
Es la máxima cantidad posible de humedad en el aire, el punto de roció ocurre en un vaso con hielo
porque su temperatura es suficientemente inferior a la del aire, haciendo que la entidad de vapor de agua
presente llegue a la saturación

Roció en el césped
Se forma en anocheceres cuando su temperatura disminuye lo suficiente (probablemente por radiación)
para que el vapor de agua presente llegue a la saturación, si la temperatura es muy baja el vapor de agua
cambia directamente a hielo formándose escarcha.

Girómetro giratorio
Cuando se hace girar como matraca mide la humedad relativa, mediante la diferencia de las lecturas
obtenidas en dada uno de sus bulbos seco y húmedo.

Congelación, calor de fusión
Hay que sustraer 80 calorías por gramo para congelar el agua líquida.

Refrigeración, utilización del calor de fusión
Las 80 calorías para convertir el agua en hielo se obtiene de los alimentos del refrigerados y
por ello se aísla el refrigerador para que no sea obtenida del exterior.

Calefacción de las casas, utilización del calor de evaporización
Las 540 calorías liberadas por cada gramo de agua condensado por el radiador, contribuyen
al calentamiento de la habitación

Sublimación
Muchas substancias pasan de sólido a liquido sin pasar por la fase liquida, gran parte de la nieve que se
encuentra en el suelo durante el invierno se sublima en lugar de fundirse.

Aire liquido
Todos los gases pueden ser licuados y solidificados el aire liquido se encuentra a-180 grados v
centígrados, en condiciones normales esta hirviendo como el gas que conocemos, asimismo el aire
liquido como el hielo seco no debe encerrarse en un recipiente porque este explotaría ya que liberaría una
gran presión, toda vez que su presión de vapor saturado es de muchas atmósferas.

Efecto de la presión en el punto de congelación
Un patinador ejerce presión en una pista, haciendo que aparezca una delgada capa de agua apreciable
por la trayectoria que lleva, después casi instantáneamente esa agua se regela al suprimirse la presión
del patinador, esto explica el modo como los heleros se deslizaron sobre grandes porciones de la tierra.

Punto triple
A una temperatura de cero grados centígrados y una presión de 4 milímetros de mercurio, el
Agua hierve y se congela simultáneamente, coexistiendo sus tres fases, sólida, liquida y
Gaseosa.

9.-CONSIDERACIONES TÉRMICAS, LA NATURALEZA DE LA TRANSMISIÓN DEL CALOR, LA
TEORÍA CUÁNTICA Y ALGUNAS CONSIDERACIONES HISTÓRICAS.
El calor puede transmitirse de un lugar a otro
La temperatura es la propiedad que determina la dirección en la que fluye el calor de un
Cuerpo a otro.
Cantidad de calor
Como no puede verse ni pesarse el calor se mide por la cantidad que un cuerpo caliente cede a
Otro frió

Se transmite o fluye el calor (no el frió)
El calor fluye de regiones de alta temperatura a baja temperatura, el frió no invade una casa, m realidad
el problema es aislar la casa para evitar que el calor del interior escape al exterior, similarmente usamos
ropa caliente para mantener el calor del cuerpo.

Las tres formas en que se transmite el calor por
conducción, convección y radiación

Buenos conductores de calor
Metales como la plata, cobre, oro, estaño, aluminio y fierro

Malos conductores de calor
Aire y gases con excepción del hidrogeno, agua y otros líquidos,

Conducción
Forma en la que se transmite el calor en los sólidos, las moléculas reciben directamente el calor
aumentan sus vibraciones y las comunican con las contiguas y van transmitiendo una a una el calor.

Ejemplo de conducción
El calor que se transmite de una cuchara colocada en un extremo en una parrilla de gas

Convección
Transmisión del calor en líquidos y gases a través de masas de agua y gas mediante su
Circulación

Ejemplo de convección en un cubo de hielo flotando en un vaso con agua
Se establecen corrientes de agua donde la más fría se hunde al fondo y las porciones tibias se
Elevan a la superficie marina en el día el calor va del mar a la costa

Brisa terrestre
En la noche el calor va de la costa al mar

Causas
La costa se caliente y se enfría rápidamente y el mar se calienta y enfría lentamente

Radiación
Es la transmisión del calor de unos cuerpos a otros sin ningún medio material entre ellos

Ejemplos de radiación
Chimenea, focos, fogatas, una plancha, calefactores eléctricos etc.

Espectroscopia
Es el análisis de las radiaciones de la luz, el calor está ligado con la luz

Ley de radiación térmica
La rapidez con la que se radia calor depende de la superficie del cuerpo radiante, su temperatura y
naturaleza, la temperatura tiene una proporcionalidad con esa rapidez a la cuarta potencia

Superficies rugosas y lisas
Las primeras se enfrían mas rápido que las segundas y las negras más que las blancas, así mismo un
buen radiador también es un buen absorvedor de calor debido a que una substancia absorbe calor
radiante en la misma proporción en que lo emite

Invernadero
Local cerrado con paredes de vidrio destinado a proteger del frió invernal a las plantas ornamentales o
frutales

Radiómetro de Crookes
Esfera con cuatro paletas que giran cuando el calor radiante llega, demostrando que el calor es capaz de
producir presión

La botella "termo"
Reduce los tres modos de transmisión de calor mediante una doble pared con vacio y una pared interna
plateada.

Eficiencia de la botella "termo"
Mantiene por más tiempo lo frió que lo caliente, porque los cuerpos calientes, radian espontáneamente el
calor que los fríos.

Transmisión selectiva de radiación
Ciertas substancias son más transparentes a las ondas luminosas cortas que a las térmicas largas, por
ejemplo los cristales de un invernadero, en donde la luz incidente entra y es absorbida, transformándose
en ondas de calor que quedan atrapadas.

Teoría cuántica de Marx Planck
Encontró que la energía radiante se propaga como una perturbación ondulatoria discreta, en
Porciones o paquetes de una unidad elemental llamada cuantos o quanta.

Algunos aspectos filosóficos de la teoría cuántica
La teoría cuántica tiene un aspecto corpuscular para explicar la naturaleza de la energía radiante, sin
embargo se requiere la hipótesis ondulatoria para completar los fenómenos observados, motivo por el
cual la parte corpuscular explica fenómenos principales pero no a detalle como la parte ondulatoria

La nueva física va mas allá que la física clásica
La física de newton es solo diferente de la nueva física en el terreno sub microscópico, motivo por el cual

esta última es mas general que la física de newton, quedando establecido que una nueva teoría debe
abarcar la teoría anterior suficientemente comprobada.

Discrepancias adicionales de la Física clásica
El estudio del movimiento relativo que ha sido explicado por Einstein, el postulado de que ningún cuerpo
puede tener una velocidad mayor a la luz, no parece razonable desde el punto de vista de la Física
clásica newtoniana.

10.-CONSIDERACIONES: ELÉCTRICA: ELECTRICIDAD ESTÁTICA, CARGAS: POTENCIAL Y CAPACITANCIA
Electricidad por fricción
Una barra de ebonita frotada con piel adquiere una carga negativa, asi mismo una barra de vidrio frotado
con seda adquiere una carga positiva.

Semejanza entre las fuerzas magnéticas y eléctricas
La fuerza magnética se observo en una piedra natural llamada magnetita que atraía limaduras de hierro,
así mismo la fuerza eléctrica se observo en el ámbar que atraía pedacitos de paja. Se llaman a estas
fuerzas de campo, ya que su influencia es a través del par carga- campo.

Teoría de dos fluidos eléctricos
Una vez establecida dos tipos de cargas, una ley que cargas iguales se repelen y desiguales
Se atraen, se pensó que existían el fluido positivo y el negativo.

Teoría de un solo fluido
La teoría de dos fluidos fue (necesaria ya que la carencia (positivo) y el exceso (negativo) se explica
considerando que la carga que se desplaza es solo negativa por medio de electrones «res.

Terminología eléctrica basada en la teoría de un solo fluido positivo
La terminología antigua considera al fluido positivo debido a que el electrón se descubrió
Posteriormente

Naturaleza abstracta del estudio de la electricidad
La electricidad se ha desarrollado como un conocimiento abstracto ya que es un producto de
La mente el concepto de unidad de carga base de todo el estudio.

Ley de coulomb
Establece que la fuerza entre cargas o distribuciones de ellas es directamente proporcional
A sus cargas e inversamente proporcional al cuadrado de su distancia, tomadas de dos en dos.

Unidad de carga
Se define en función del valor de la carga del electrón y recibe el nombre de coulomb

Definición de coulomb
Si dos cargas puntuales iguales se colocan a un metro de distancia y se rechazan con una
Fuerza de 9 x 10 a la 9 de newtons, entonces cada carga tendrá el valor de un coulomb.

Concepto de campo eléctrico
Es la región que rodea una carga o distribución de carga en la cual se manifiestan las fuerzas
Eléctricas.

Intensidad de campo eléctrico
Es la fuerza que recibe la unidad de carga positiva colocada en el punto en donde se desea
Medirla

Línea de fuerza
Es el camino que tomaría una carga positiva si se le soltara en la vecindad del campo
Eléctrico considerado, su intensidad se dibuja con un mayor o un menor número de líneas

Sentido de las líneas
Positivas salen y negativas entran sobre la carga o distribución de carga

Potencial eléctrico
Es el trabajo necesario para llevar una carga prueba positiva desde el infinito hasta el punto

De potencial que se desea medir

Diferencia de potencial
Es el trabajo necesario para llevar una carga prueba positiva desde un punto "a" hacia un
Punto "b".

Definición del volt
Es el trabajo suministrado en un joule entre la unida de carga de un culombio

Analogía mecánica de la diferencia de potencial
Es similar a un misil que se eleva por encima de la tierra adquiriendo energía de almacenamiento
por la altura alcanzada la cual en su caída libre se libera en energía de movimiento o cinética, por
tal motivo la energía eléctrica es el producto del potencial por la
Carga prueba.

Conducción eléctrica y aislamiento
Las substancias se dividen en conductoras o aislantes, donde los metales constituyen el
Primer grupo y las sustancias como el vidrio, porcelana y ebonita ejemplifican al segundo.

Producción de diferencias de potencial
Ocurre cuando se separan las cargas de un cuerpo eléctricamente neutro.

Teoría electrónica
Thomson descubrió la unidad de carga negativa (el electrón) Milikan aprovechando este hecho su
relación carga masa pudo obtener esta última, demostrándose cuantitativamente que los cuerpos
son neutros y con la fricción se crean diferencias de potencial que hacen que queden cargados al
pasar electrones de un cuerpo a otro.

Capacidad eléctrica o capacitancia
Eléctricamente se demuestra que un conductor grande en relación con uno pequeño, requiere de
mayor carga para tener el mismo potencial, por tal motivo el conductor pequeño requiere alcanzar
un potencial mayor que el grande, para una misma carga repartida entre ellos, ya que la
capacitancia del grande es mayor

Una aplicación del capacitor
La función de una bujía de automóvil es generar una chispa cuando se alcanza un cierto valor del
potencial del capacitor, liberando una carga mayor, logrando condensar la elecricidad para el
encendido del motor.

Detección de la carga eléctrica, electroscopio de hojas de oro
Es un frasco con un tapón de metal sobre el corcho de la botella, el cual forma una varrilla al centro
de esta que termina en dos alambres juntos con capacidad de separarse por efecto de la carga
eléctrica obtenida por inducción o contacto.

Carga por inducción
Se realiza cuando un cuerpo cargado se encuentra cerca, separándose las laminillas del
electroscopio con una carga opuesta y de igual magnitud a la presentada, la cual desaparece
cuando se aleja el objeto cargado.

11.-MAGNETISMO, FENÓMENOS, ÁNGULOS DE DECLINACIÓN E INCLINACIÓN
Fenómenos magnéticos elementales
Cuando se descubrió que el imán natural producido por el mineral de magnetita se ideo hacerlo
barra y suspenderlo con un hilo formando la primera brújula que permitió a los navegantes tener
una orientación por las noches, este descubrimiento se remonta a los chinos.

Explicación del magnetismo
Se sugirió por los primeros investigadores que este fenómeno era de naturaleza corpuscular llamados
dipolos eléctricos de los átomos, cuya orientación es al azar para un cuerpo neutro y con una orientación
de polo magnético para un imán natural (magnetita)

Magnetismo terrestre
El fenómeno de orientación de una brújula sugirió a los investigadores que existía en la tierra dos
grandes polos, descubriendo que el norte geográfico era diferente al norte magnético, cuya

característica varía en cada lugar de la tierra, el cual se llamo ángulo de declinación y es 8 grados 27
minutos.

Ángulo de declinación
Es la medida que la brújula hace entre el polo norte geográfico y el polo norte magnético y
En la ciudad de México es de 8 grados 25 minutos,

Ángulo de inclinación
Es la medida que la brújula hace con la horizontal y en la ciudad de México es de 47 grados 16 minutos,
apuntando al norte hacia el suelo, así la tendencia vertical sobrepasa la horizontal por una relación de 5
a 1.

Líneas magnéticas de fuerza
Son líneas imaginarias que parten del extremo norte de un imán y terminan el sur.

Materiales magnéticos
El hierro, el níquel y el cobalto, recientemente se fabrican aleaciones como el permaloy y el
Olnico.

Inducción magnética
Cuando una varilla de hierro desimantada se coloca cerca de una varilla de imán, se induce él la primera
dos polos magnéticos temporales, adquiriendo (hierro) una polaridad opuesta en su extremo próximo al
inductor (imán)

Permeabilidad magnética
Es la facilidad con la que se imanta con gran fuerza una substancia magnética, bajo la presencia de un
campo magnético débil, como el permaloy, a las substancias con mayor permeabilidad magnética se les
llama ferro magnéticas como el fierro y el acero, si la substancia por su presencia aumenta un campo
magnético pero no tan intensamente, se llama paramagnética como el níquel y el cobalto, por otro lado
el bismuto se llama diamagnética porque debilita un campo magnético.

Medida de la permeabilidad magnética
Las substancias ferro magnéticas tienen una permeabilidad mucho mayor que uno, las
Paramagnéticas mayor que uno y las diamagnéticas menor que uno.

12.-CONSIDERACIONES ELÉCTRICAS, CORRIENTE ELÉCTRICA
La edad de la electrónica
Actualmente se han ideado una gran cantidad de aparatos para el uso del hombre que se alimentan de
electricidad para su funcionamiento, siendo los primeros para su estudio: el timbre eléctrico, el
generador eléctrico y el motor eléctrico.

Experimento de Galvani
Cuando se colocaron ancas de rana entre dos alambres, uno llevaba corriente y el otro no, se observo
que las ancas se movían pro el impulso eléctrico suministrado entre la diferencia de potencial de los
cables, esto demostró la conversión de energía eléctrica en energía química de movimiento.

Fuerza electromotriz y corriente
Existen muchas clases de bombas eléctricas comerciales como pilas o generadores eléctricos, cuya
única función es suministrar una diferencia potencial constante para que se establezca una corriente
eléctrica continua

Flujo de cargas
Si se proporciona un camino conductor entre dos puntos de potencial diferentes, la carga eléctrica en
forma de electrones pasa en un intento de igualar el potencial, pero si se hace el arreglo para mantener
la diferencia de potencial, se establecerá una corriente eléctrica

La corriente eléctrica
Es el movimiento de electrones libres por un conductor o alambre, aumentado por una fuente de
energía electromotriz como la suministrada por la compañía de energía eléctrica y baterías o
generadores eléctricos
Medida de la intensidad de la corriente

Es el cociente de cargas entre segundo, por tal motivo un ampere es igual a un coulomb sobre
Segundo

La unidad legal de la corriente eléctrica
Es el ampere o amperio que se define en función de la masa de plata depositada por segundo
Mediante efectos químico de una solución electrolítica de nitrato de plata.

Electrólisis
Una solución liquida es capaz de transportar cargas que se depositan por ionización, donde las cargas
positivas cationes son atraídas a la terminal negativa y las cargas negativas jones son atraídas a la
terminal positiva, siendo el principio básico de la galvanoplastia
Para depositar plata en una cuchara

Efectos de la corriente eléctrica
Produce efectos que son reconocidos como químicos, térmicos y magnéticos

Efectos químicos de la corriente eléctrica
Las pilas químicas mantienen un potencial gastando su energía, como lo hacen las pilas húmedas y
secas, siendo para las primeras un ejemplo una barra de cobre y una de zinc sumergidas en hacido
sulfúrico, y para las segundas una pasta que se va degradando conforme la batería se descarga

Efectos térmicos, ley de joule
La corriente es un movimiento de electrones que causa calor cuando pasa por el circuito,
Este calor es igual a 0.24 por la corriente al cuadrado, por la resistencia y por el tiempo.

Aplicaciones del efecto calórico
Fusibles, calefactores eléctricos y alumbrado eléctrico (lámparas incandescentes y focos
Eléctricos

Efectos magnéticos
Una brújula colocada sobre un alambre que lleva una corriente eléctrica se mueve demostrando que el
campo eléctrico genera un campo magnético que afecta la brújula, este efecto lo observo oersted.

Electroimán
un alambre enrollado en forma de bobina (solenoide) se comporta cuando está conectado a la corriente
como un imán temporal, se intensifica su inducción si se coloca en su centro una barra de hierro dulce.

Fuerza lateral debida a un campo magnético
La regla de los tres dedos de la mano izquierda o regla del motor señala que él índice colocado en el
flujo magnético de norte a sur, el dedo cordial medirá el sentido de la corriente y el dedo pulgar el sentido
del movimiento por la fuerza eléctrica.

Inducción eléctrica, ley de Faraday
Cuando se coloca un imán recto en un alambre enrollado en forma de bobina (solenoide) se
Produce una corriente eléctrica en dicho conductor, cuando el imán es sacado y metido del
Solenoide.

Ley de Lenz cuando se hace circular una corriente eléctrica a través de un alambre, esta pudo producir
una corriente eléctrica inducida en circuitos cercanos al primero

Aplicación de la ley de Lenz
La inducción asociada por una corriente alterna variable, permite el funcionamiento de
Transformadores eléctrico, como bobina de inducción, telégrafo, teléfono, radio etc.

Tipos de electricidad
Corriente alterna es suministrada por la compañía de energía eléctrica y se caracteriza por el cambio de
polaridad de la corriente, la corriente directa es suministrada por baterías, pilas, generadores o
acumuladores y su polaridad no cambia con el tiempo.

Circuito eléctrico
Formado por un conductor o alambre en un camino cerrado que inicia y termina en la fuente de energía
electromotriz, este circuito puede ser simple (uno solo) o formado por un grupo de estos haciendo una
red o maya de circuito.

Tipos de circuitos
En serie cuando sus partes se encuentran colocadas una seguida de otra, y en paralelo cuando sus
partes se dividen simultáneamente en varias ramas o caminos,

Baterías en serie y en paralelo
Para la primera el voltaje total se obtiene con la suma de cada una batería, para la segunda el
Voltaje se mantiene constante y es igual al de una de las baterías

Resistencia eléctrica
La oposición al flujo eléctrico a través de un circuito eléctrico constituye una resistencia eléctrica y esta
se forma por diferentes elementos como resistores, capacitores, inductores, focos, transistores, diodos y
en general todo elemento que tenga una función específica en el circuito.

Ley de ohm
La resistencia sobre un elemento de un circuito se obtiene entre el cociente del voltaje
Aplicado entre la corriente, por tal motivo un ohm es igual a un volt entre un ampere

Trabajo y potencia eléctrica
La potencia de una corriente eléctrica es el trabajo que se produce en un segundo, por tal
Motivo un watt de potencia es igual a un joule sobre segundo.

Potencia eléctrica en un circuito
Se obtiene por el producto de la diferencia de potencial por la corriente, por tal motivo un
Watt de potencia es igual a un volt por ampere.

Energía consumida por un foco
Por ejemplo un foco de 75 watts durante 10 horas consume 750 watts-hora o bien 0.75 kilowatt-hora.

El timbre eléctrico
al cerrar el circuito el electroimán magnetiza la varilla que en su extremo tiene un martillo que golpea a
una campana, pero al moverse se interrumpe el circuito y se regresa a su posición original repitiéndose
el proceso y por supuesto se repite el golpe

El generador
Es una maquina que utiliza energía mecánica para producir corriente eléctrica, como por ejemplo los
dinamos que utilizan las bicicletas para generar corriente eléctrica que se transforma en luz útil.

El motor eléctrico
Funciona en forma inversa al generador ya que convierte energía eléctrica en mecánica y consisten en
bobinas o armaduras con un núcleo de fierro y todo colocado en la presencia de un imán permanente,
una vez que se le proporciona corriente al circuito la bobina gira por acción del rotor proporcionando
movimiento mecánico útil.

El galvanómetro de D' Arsonval
Consiste en un cuadro rectangular formado por muchas tiras de alambre suspendido en una armadura
vertical entre los polos de un imán permanente, cuando se establece una corriente se forma una torca
que tiende a torcer todo el cuadro, contra la torca de restauración elástica debida a un resorte externo, el
ángulo está indicado por un rayo que se refleja en un espejo.

Importancia del galvanómetro de D' Arsonval
Todos los multimetros (voltímetros y amperímetros) son de este tipo, solo que en lugar de espejo se
sujeta a un índice o manecilla que oscila sobre una escala montada sobre el aparato.

13.-CONSIDERACIONES ELECTRÓNICAS Y FENÓMENOS ATÓMICOS Y NUCLEARES INTRODUCCIÓN,
FÍSICA MODERNA, DESCARGA ELÉCTRICA EN GASES, "RAYOS "X", ELECTRÓNICA,
RADIACTIVIDAD, FÍSICA NUCLEAR, Y EL ESTADO SÓLIDO

La situación de la física por 1890
Por esa época percibían que los descubrimientos importante ya son habían hecho y solo las nuevas
generaciones tendrían la tarea de aumentar la precisión de las constantes Físicas.

La descarga eléctrica en los gases

el aire seco a la presión atmosférica es un buen aislador ya que se necesitan 30,000 volts por centímetro
para perforarlo.

El tubo de descarga demostración
si a un tubo de vidrio con una gran diferencia de potencial entre electrodos se le extrae gradualmente el
aire, se observara la siguiente secuencia: una chispa larga y rasgada, filamentos irregulares violeta,
todo con brillo púrpura, todo con brillo rosado y rosado intenso, un brillo azul negativo, entre el brillo azul
negativo y el rosado intenso un espacio obscuro de Faraday, el rosado intenso se debilita en estrías
positivas blancas, el brillo azul negativo se recorre y aparece el brillo catódico y un segundo espacio
obscuro de Crookes, finalmente todo se vuelve negro y las paredes del tubo brillan con luz verdosa
llamada fluorescencia.

Rayos catódicos
Tener fluorescencia en él tubo de descarga se aprecia un flujo de radiación que se propaga del cátodo al
ánodo en línea recta, y se pueden desviar por un campo magnético y eléctrico demostrándose que es un
flujo de carga negativa llamada electrones.
Rayos "x"
Una vez descubiertos los rayos catódicos, se observo que al frenarlos con una diana o i blanco, una
radiación se emitía y era capaz de atravesar substancias opacas e imprimir placas fotográficas, a estos
rayos también se les llaman rayos roentgen.

Aplicación de los tubos de descarga
Los modernos anuncios de neón, la iluminación fluorescente capaces de producir diferentes
Colores.

Aspectos cuantitativos del electrón
Thomson logro medir el resultado del cociente de la carga entre la masa de un electrón, colocando un campo
magnético transversal a un flujo de electrones los cuales se curvaron radialmente, luego aplico un campo
eléctrico para restablecer el flujo lineal de los electrones y con ello cuantifico todas las magnitudes
directamente medibles con excepción de este cociente que fue de 1.76 por 10 a la 11.

Determinación de Millikan de la carga del electrón
Con una gota de aceite cargada la cual se dejo a la acción de la gravedad, pudo equilibrar estas dos fuerzas
y así consiguió en términos de la densidad, viscosidad, velocidad y gravedad, la carga eléctrica adquirida por
la gotita que en todos los casos observados fue múltiplo de una carga elemental de 1.6 x 10-¹⁹. Y con la
relación carga masa de Thomson obtuvo la masa del electrón como 9 x 10-³¹

Emisión termoiónica
Un filamento calentado dentro de un bulbo de vacio emite electrones que son lanzados por atracción
electrostática, este fue el principio básico de todos los bulbos de la radio en innumerables aparatos
electrónicos, a este descubrimiento también se llama efecto Edison.

Efecto fotoeléctrico
por la acción de la luz en un material fotosensible, se obtiene la emisión de electrones, cuya corriente eléctrica
se puede controlar regulando la intensidad, y su energía cinética por ¿dio de la frecuencia, este fenómeno se
explica por la teoría cuántica de Planck.

Electrónica
Todos los fenómenos en donde interviene el electrón, cuya aplicación se dio en el campo de las
comunicaciones (radio, televisión, teléfono, telégrafo, radar etc.) Y después en aplicaciones medicas e
industriales con el uso de los rayos "x", efectos Edison y fotoeléctrico, radiactividad, fisión y fusión nuclear etc.

Radiactividad
Becquerel observo que ciertas sales de uranio emiten espontáneamente radiaciones, cuyos efectos sometidos
a campos eléctricos y magnéticos descubrió que se tienen tres tipos de radiaciones formadas por rayos alfa,
beta y gamma, siendo los primeros núcleos de helio, los segundos electrones y los últimos radiación
electromagnética.

Estructura atómica
La desintegración radiactiva sugirió que los átomos estables formados por protones, neutrones y electrones

podrían transformarse en inestables mediante el bombardeo con partículas aceleradas a grandes velocidades
en generadores lineales de Van der Graaf o ciclotrones de Lawrence.

Rayos positivos
Junto con el descubrimiento de los rayos catódicos se observo simultáneamente una radiación que provenía
del ánodo y llegaba al cátodo, formada por iones positivos cargados con varias masas y cargas.

Isótopos
Mando en cuenta que para un mismo elemento químico se pueden presentar diferentes masas, obtenidas por
un mayor o menor número de neutrones, se encuentra que exhiben las
Mismas características Físicas pero diferentes propiedades químicas.
Isóbaros
Son diferentes elementos químicos que presentan igual masa o peso atómico, los cuales
Exhiben las mismas características químicas pero diferentes propiedades Físicas.

Masas de un protón y electrón
La primera es 1,840 veces mayor que la segunda, cuya proporción es parecida a un campo de fut
bol y un balón.

Teoría de Bohr
El átomo de hidrógeno está formado por un protón en el centro y un electrón girando a su alrededor, así
el helio tiene a dos protones y dos electrones girando, de esta manera los átomos de todos los
elementos están formados por cargas positivas y negativa, cuyo éxito fue explicar los espectros ópticos.

Principio de incertidumbre de Heisemberg
Para las partículas atómicas (electrón) la posición y el ímpetu (masa por velocidad) no pueden
Medirse con precisión.

Constante de Planck
Es el producto de estas dos incertidumbres (la posición y el ímpetu) siendo significativo para
Partículas de tamaño atómico o subatómico y obscurecido para objetos macroscópicos.

Neutrón
Partícula que no tiene carga y cuya masa es aproximadamente igual a la del protón, así mismo
El positrón tiene todas las características del electrón negativo pero tiene una carga
Opuesta.
El núcleo atómico
está formada de varias partículas llamados nucleones, básicamente existen dos teorías el modelo de gota
y el modelo de capas, el primero considera fuerzas nucleares de corto alcance mucho mayores a las
electrostáticas o coulombianas, obligando al núcleo a semejar una gota de liquido, en cambio el segundo
modelo consiste en asociar niveles de energía semejantes a los considerados para los electrones en la
estructura atómica.

Componentes nucleares
Lo constituyen el protón, neutrón, positrón, mesones, piones, muones y antipartículas.

Contador Geiger Mueller
Cuando penetra a la ventana una partícula alfa o beta, el tubo del contador se descarga
Detectando la partícula, de manera que puede contar él numero de partículas que lleguen.

Cámara de niebla de Wilson
Un aparato que permite que se condensen pequeñas gotitas de vapor de agua sobre los
Trazos o trayectorias que lleven las partículas alfa y beta que se atraviesen.

Cámara de burbujas
Para detectar las trayectorias de las partículas alfa y beta se emplea hidrógeno liquido
Saturado

Contador de centelleo
Son celdas fotomultiplicadoras que amplifican diminutas corrientes eléctricas formadas por
Los haces de partículas alfa y beta

Emulsión fotográfica
Placas sensibles a la radiación alfa o beta que imprimen la trayectoria de estas partículas

Rayos cósmicos
Fuente de partículas nucleares formadas en el espacio exterior que penetran en la atmósfera de la
tierra formada principalmente por protones que producen una radiación secundaria en forma de
chubasco o estallido.

Reacción y transformaciones nucleares
Rutherford demostró que el nitrógeno bombardeado con partículas alfa, se transforma en oxigena (mas
pesado) mediante la liberación de protones, también cuando se bombardea el litio con protones este se
transforma en helio (más ligero)

Producción de neutrones
Chadwick los produjo bombardeando al berilio con partículas alfa para producir carbono y
La emisión de neutrones.

Decaimiento radiactivo y semivida
La emisión espontánea de partículas alfa y beta en elementos químicos inestables, hacen que esta
decaiga en otros elementos bien definidos, hasta que se llegue a una configuración estable, la semivida
es el tiempo que necesita una sustancia para perder la mitad de su actividad radiactiva y puede variar de
un segundo hasta millones de años.

Energía nuclear de enlace
Es la energía cedida o absorbida necesaria para fusionar o fisionar un núcleo atómico, tomando en
consideración que la masa del núcleo no siempre es igual a las masas componentes que la formaron o
en lo que terminaron.

Fisión
El isótopo del uranio 235 bombardeado por neutrones lentos hace que el núcleo se parta en dos partes
desiguales cuyas componentes son el bario y el kriptón, las cuales son substancias colocadas en el
centro de la tabla periódica y junto con esto se observo la liberación de gran cantidad de radiación
gamma de alta intensidad y neutrones adicionales !e permiten continuar con la reacción en cadena, la
energía se obtiene con la formula de E = mc²

La bomba atómica
Utiliza la fisión del uranio 235 con la posibilidad de crear en el proceso plutonio que también es fisionado
aumentando mayormente la liberación de energía destructiva de este instrumento de guerra

La fusión la bomba de hidrógeno
Las temperaturas producidas en el proceso son suficientemente grandes para permitir la fusión del
hidrógeno y el helio, con la liberación del exceso de radiación para reunir estos nucleones (protones y
partículas alfa), como se encuentran en la parte inferior de la tabla de los elementos su energía de
enlace no es grande, incidentalmente se producen menos desechos radiactivos con esta que con la
anterior.

Enlace molecular
Las moléculas monoatómicas se explican suficientemente con las fuerzas coulombianas para iones
positivos y negativos (enlace electrostático o iónico) sin embargo en moléculas diatómicas los átomos
parecen repartirse los electrones formando fuerzas de intercambio (enlace covalente coordinado)

Principio de exclusión de Pauli
Cuando un átomo se aproxima a otro, los electrones de uno penetran en las capas de enegia del otro,
siendo obligados los electrones a pasar a niveles superiores de energía, a fin de mantener unida a la
molécula a pesar de la fuerza de repulsión coulombiana.

Física del estado sólido
Los átomos se reúnen por medio de fuerzas que dan por resultado una estructura cristalina, en los
metales los electrones son libres de moverse saltando de un átomo a otro, la energía
De vibración no es cero cuando la temperatura es de cero absoluto, la cuantizacion de las
Ondas vibratorias en las redes cristalinas se le llama fonón.

Niveles de energía
En los sólidos se forman bandas de energía que se hacen anchas, en el cero absoluto, los electrones

se encuentran en la banda o nivel mínimo posible, es decir los niveles inferiores de energía se
encuentran llenos y al elevarse la temperatura los electrones se excitan y tienden a ocupar otras bandas
mas altas, en los metales las bandas de conducción no están llenas.

Conductores y aisladores
Los conductores, semiconductores y aisladores se diferencian entre sí por la extensión en la que se
encuentran las bandas superiores de conducción, el nivel fermi de una substancia corresponde a la
probabilidad de que un electrón ocupe cualquier estado disponible de energía de un 50%.

Los semiconductores con impurezas
Se forman cuando se agregan pequeñas cantidades de arsénico a un cristal de germanio para hacerlo
conductor, esto altera la distribución electrónica de su banda de valencia y en la de conducción
(separadas por el nivel de fermi), por ejemplo un átomo de arsénico suministra un electrón extra por lo
que se llama impureza donadora produciendo el llamado semiconductor del tipo "n", en cambio las
impureza aceptadora en donde los electrones faltantes producen cavidades u hoyos disponibles son
semiconductores del tipo "p".

El transistor
Es la unión de n-p-n que tiene importantes aplicaciones como amplificador, pudiendo reemplazar a los
bulbos de muchos circuitos eléctricos.

El láser
Es un aparato del estado sólido en donde los átomos son excitados en un estado de baja energía a
uno de alta, por un procedimiento en donde la luz de alta frecuencia regresa a su estado original,
siendo altamente amplificada y su frecuencia permanece exactamente igual a la fuente estimulante( luz
coherente)

14.-CONSIDERACIONES ÓPTICAS, FOTOMETRÍA, LEYES DE LA ÓPTICA GEOMÉTRICA Y APARATOS
ÓPTICOS
Ámbito de la óptica
Este estudio de la Física da respuesta al color, luz, rayos solares, diseño de instrumentos ópticos,
iluminación, fotografía, microscopía, espectroscopia, optometría, polarización, así como el estudio de
los aspectos filosóficos de esta teoría.

Naturaleza compleja de este estudio
Históricamente ha existido una controversia entre los partidarios de la teoría ondulatoria o corpuscular
de la luz, que ha llegado a tener interpretaciones filosóficas.

Óptica geométrica vs óptica Física
La primera trata a la luz como rayos luminosos que se mueven él línea recta y explica los fenómenos
de reflexión, refracción, desviación de la luz sobre una superficie refringente o bien sobre las lentes y
la segunda trata a la luz en forma ondulatoria y explica los fenómenos de difracción, interferencia y
polarización, añadiéndose el aspecto cuántico para los efectos Edison, fotoeléctrico, Compton y
producción de pares.

Primeras teorías
Se aceptaba que la luz y la visión era lo mismo, por tanto se originaba en el ojo haciendo contacto
con los objetos, un punto de vista posterior atribuía a la luz emitida la propiedad de presionar al ojo.

Propagación rectilínea de la luz
Esta teoría describe el comportamiento de la luz a nivel macroscópico, mediante el concepto de rayos
de luz emitidos por cuerpos luminosos o bien reflejados por cuerpos iluminados, este hecho se
ejemplifica con el experimento de la cámara obscura.
Fotometría
Es la parte de la óptica geométrica que estudia la medida de la cantidad de luz, mediante la
Noción de rayos de luz que se propagan a partir de una fuente puntual con una simetría
Esférica.

Candela y lumen
Una candela o bujía normal es la que emite un numero especificado de lúmenes de luz, siendo el
Lumen la unidad de cantidad de luz.

Fuentes puntuales y no puntuales
Si una fuente luminosa es pequeña se puede considerar como puntual y las reglas de la geometría
tridimensional son suficientes para calcular la cantidad de luz emitida para fuentes de diferentes
intensidades, para fuentes no puntuales se habla más bien de su brillo que de su intensidad

Iluminación de una superficie
Se obtiene calculando cuantos lúmenes se emiten por unidad de área, siendo su unidad el lux definida
como él numero de lúmenes que recibe una superficie de un metro cuadrado que está a un metro de
distancia de una candela normal

Luxómetros o exposímetros
Son instrumentos usados en fotografía para medir el tiempo necesario de exposición a la luz
Para obtener fotografías instantáneas.

Importancia de la fotometría
Los ingenieros de iluminación aplican sus conocimientos en la industria y en espectáculos masivos de
música o teatro etc., incidentalmente una superficie expuesta al sol del mediodía llega a ser de 100,000
luxes, en cambio la iluminación de la luna llena es apenas de 0.2 luxes.

Ley de la iluminación
Es la ley del cuadrado inverso, que establece que la iluminación de una superficie por una fuente
luminosa puntual varia inversamente con el cuadrado de la distancia entre la fuente y la superficie
iluminada, esto significa que si se duplica su distancia su iluminación disminuye a la cuarta parte de su
valor, así mismo si una fuente tiene una doble intensidad que otra, debe colocarse 1.5 veces mas lejos
que la más débil para producir ambas la misma iluminación.

Reflexión
Este fenómeno de la óptica geométrica establece que un rayo de luz que llega a una superficie
refringente se refleja con el mismo ángulo con el que incide, midiéndose este a partir de la línea normal o
perpendicular a la superficie, además el rayo incidente, el rayo reflejado y la línea perpendicular deben
encontrarse en el mismo plano.
Refracción
Este fenómeno de la óptica geométrica consiste en que el rayo de luz transmitido, que atraviesa de un
medio a otro, parece quebrarse obedeciendo la ley de Snell, que establece la medida relativa entre los
ángulos del rayo incidente y el rayo refractado por la función de los senos, multiplicado por sus índice de
refracción para cada medio.
Efectos de la refracción
Cuando el medio por atravesar es más denso el rayo refractado se desvía con un ángulo menor
acercándose a la línea perpendicular, por ejemplo cuando un rayo de luz pasa de aire al agua, lo mismo
ocurre cuando el rayo de luz pasa de agua a vidrio, por otra parte si los medios se invierten entonces el
rayo refractado tiene un ángulo mayor

La ley de Snell
Establece que él índice de refracción entre los dos medios es igual al cociente del seno del
Ángulo incidente entre el seno del ángulo refractado
Fenómenos de la reflexión total interna
Este fenómeno consiste en calcular el ángulo en el cual un rayo incidente de un medio a otro
De menor índice de refracción permite que la luz se refleje totalmente sin transmitirse, como
Si hubiera un espejo, obedeciendo a las leyes de la reflexión, este ángulo crítico es de 42
Grados.

Imágenes formadas por espejos planos
Cuando se colocan dos espejos planos a noventa grados uno del otro enfrente de un objeto, se obtienen
tres imágenes de este, una por cada lado y la tercera en la bisectriz del ángulo que forman los dos
espejos, así mismo se forman cinco imágenes cuando estos espejos se colocan con un ángulo entre ellos
de 60 grados, siendo dos en cada espejo y el quinto en la línea que biseca al ángulo formado entre los
dos espejos.

Tipo de imagen del espejo plano
Es derecha virtual y falseada, se forma a la misma distancia a este que a su imagen.

Reflexión en superficies esféricas
Un espejo convexo proporciona imágenes derechas virtuales y un espejo cóncavo imágenes invertidas
reales, la diferencia entre real y virtual consiste que en la primera los rayos convergen recogiéndose en
una pantalla y en la segunda divergen.

Puntos focales
Los espejos esféricos ya sean cóncavos o convexos tienen su foco a la mitad de su radio de curvatura.

Tipo de imagen de espejos cóncavos y convexos
Para los primeros las imágenes pueden ser más grandes o pequeñas, dependiendo de la posición del
objeto al espejo, después o antes del foco, en cambio los segundos siempre producen imágenes más
pequeñas.

Lentes sencillas
Las lentes convergentes o biconvexas son gruesas en el centro y delgadas en los bordes, en
Cambio las lentes divergentes o bicóncavas son delgadas en el centro y gruesas en los
Bordes.
Rayos paralelos en lentes convergentes y divergentes
En las primeras todos los rayos convergen en el segundo foco y en las segundas todos los rayos divergen
a partir del primer foco, este proceso es reversible para formar rayos paralelos a partir de los focos y
lentes descritos.

Sistema convergente
Está formado por espejos cóncavos o lentes biconvexas, forman imágenes reales invertidas y
Menores cuando el objeto se encuentra antes del foco, en cambio producen imágenes
Virtuales derechas y mayores cuando el objeto se coloca entre el foco y el espejo o la
Lente.

Diagrama de rayos
se dibujan cuando se conoce el tipo de sistema (convergente o divergente) la posición de los focos y se
aplican las leyes de la óptica geometría para la reflexión y refracción.

Diagrama de rayos para un espejo cóncavo (sistema convergente)
El objeto puede estar colocado antes del único foco o entre este y el espejo; la imagen se obtiene con un
rayo paralelo que termina en el foco y un rayo que pasa por el centro y no se desvía y entre el cruce de
ambos esta la imagen en posición y tamaño.

Diagrama de rayos para un espejo convexo (sistema divergente)
A partir del objeto se dibuja un rayo paralelo que termina en el único foco y otro rayo que va
Hacia el centro y no se desvía, entre el cruce de ambos esta la imagen virtual derecha y
Pequeña.

Diagrama de tres rayos para los sistemas convergentes y divergentes
Todo rayo paralelo pasa por el foco, todo rayo que pasa por el centro no se desvía y todo
Rayo que pasa por el primer foco emerge paralelo

Diagrama de rayos para una lente biconvexa (sistema convergente)
El objeto puede estar colocado antes del foco o entre este y el espejo; la imagen se obtiene con un rayo
paralelo que termina en el segundo foco y un rayo que pasa por el centro y no se desvía y entre el cruce
de ambos esta la imagen en posición y tamaño

Diagrama de rayos para una lente bicóncava (sistema divergente)
A partir del objeto se dibuja un rayo paralelo que termina en el primer foco y otro rayo que
Va hacia el centro y no se desvía, entre el cruce de ambos esta la imagen virtual derecha y
Pequeña.

Lente de aumento
Se llama microscopio simple y su función es aumentar la imagen del objeto, este objeto debe
Colocarse entre el primer foco y la lente para formar una imagen virtual derecha y mayor.

Ejemplos de instrumentos ópticos
Telescopios, microscopios, gemelos de teatro, cámaras fotográficas y el ojo humano

El ojo
Está formado por retina lente y músculo, pupila, cornea y diafragma o iris, la lente es flexible y cambia su
distancia focal y el iris permite administrar el paso de la luz,

Cámara fotográfica
Este sistema está formado por una lente y una caja obscura que permite la exposición de una
Película que se impresionara por la luz que deje pasar el diafragma.

Defectos del ojo
El daltonismo no permite distinguir el rojo del verde, y las aberraciones cromáticas dependen de la lente
y su músculo.

Hipermiopia
Llamada vista larga, las imágenes se forman detrás de la retina, por lo que deberá alejarse el
Periódico de la mano para verlo bien, este defecto se corrige con lentes convergentes
Miopía
Llamada vista corta. Las imágenes se forman delante de la retina, por lo que deberá acercares
El periódico de la mano para verlo bien, este defecto se corrige con lentes divergentes

Astigmatismo
Defecto producido por la superficie frontal de la cornea del ojo, relacionado por un chipote en el que hace
que radialmente sean distintas las líneas trazadas a partir del centro, ocasionando que a lo lejos no se
distingan los contornos, se corrige con lentes cilíndricas.
Ámbito de la óptica geométrica
desde los anteojos hasta los telescopios, su tratamiento es basándose en rayos de luz, los fenómenos
son reflexión, refracción, desviación, en cuerpos translúcidos, espejos y
Lentes, leyes de iluminación y obscuridad.

15.-ÓPTICA TÍSICA; DISPERSIÓN: ESPECTROSCOPIA; INTERFERENCIA; DIFRACCIÓN Y POLARIZACIÓN
Espectro visible
La dispersión de la luz se produce a través de un prisma, los colores van del rojo al violeta,
El espectro formado es característico de la fuente de luz

Espectroscopia
Parte de la Física que estudia las fuentes incandescentes de luz, a fin de determinar su
Composición química y su velocidad relativa.

Características de los espectros incandescentes
Presentan un grupo de líneas brillantes separadas con espacios obscuros, que identifican los elementos
químicos presentes en la fuente, lo cual se hace posible comparando espectros atómicos conocidos en
laboratorio.

Espectros de líneas de absorción
Ocurre cuando una fuente incandescente incide su luz en un vapor caliente, el cual absorbe ciertas
líneas del espectro original, haciendo que en su lugar haya líneas obscuras en el lugar donde había
líneas brillantes.

Tipos de espectros
Todas las fuentes incandescentes emiten espectros continuos de emisión, esto es una banda ccontinua
de luz que contiene todos los colores del arcoíris.

Líneas de Fraunhofer
Espectro solar es de líneas obscuras que indican que la atmósfera del sol contiene elementos cuyas
longitudes de onda características han sido absorbidas del espectro continuo de emisión por la parte
interior del sol, así la línea d de Fraunhofer se refiere al doblete del sodio.

Dispersión óptica del de un espectro
Se mide frecuentemente por el grado con que el instrumento puede separar las líneas de este
Doblete.

Descubrimiento del helio

Ciertas líneas del espectro solar que no fueron identificadas postularon a un nuevo
Elemento llamado helio como elemento del sol antes que su presencia en la tierra fuera
Descubierta.

Experimentos con un prisma
La luz blanca se descompone en colores demostrando que está formada por la composición de colores,
así mismo un segundo prisma es capaz de invertir el proceso y a partir de la dispersión producir
nuevamente un rayo de luz blanca.

Mezcla de colores
La suma de los tres colores primarios (rojo, verde y azul) son suficientes para producir luz blanca y que
su combinación produce prácticamente cualquier color, así mismo parejas de colores como el añil y
amarillo o bien el solferino y el verde producen el blanco con una buena aproximación.

Suma y resta de colores
La suma de colores se obtiene de reflectores de luz a través de un filtro y la resta es la pigmentación o
pintura de estos.

El color
Es la absorción selectiva de la luz, asi una manzana roja aparecerá negra cuando es iluminada
Con luz estrictamente verde, porque en ella no hay posibilidad que se refleje el color rojo.

Interferencia
Cuando se hace incidir luz en una regula de doble ranura se encuentra que aparecen en la pantalla una
iluminación de franjas brillantes y obscuras, que son explicadas por la teoría ondulatoria por la
superposición de ondas, en lugares en donde se refuerzan y en otras se elimina debido a que coinciden
o bien se desfasan, las bandas brillantes representa Interferencia constructiva y las obscuras destructiva.

Difracción
otro método para producir dispersión de los colores es la difracción, que es un fenómeno de desviación
selectiva de los rayos de luz de acuerdo a su longitud de onda, ocurriendo cuando las ondas tocan los
bordes de pantallas, siendo las ondas largas (rojo) las mas desviadas.

Gratícula de difracción
Se obtiene rayando varios millares de líneas por centímetro, en una lamina de vidrio transparente con
una punta diamante, este fenómeno es en realidad de interferencia y para su interpretación se recure a
la teoría ondulatoria,

Espectroscopio de red o de cratícula facilitan la medición de la longitud de onda de la luz, el espectro
formado esta a ambos lados de la franja central de luz blanca no desviada y va del rojo al violeta para
ambos lados, se pueden construir cratículas a bajo costo sobre colodión.
Colores de las películas delgadas debidas a interferencias
Son producidas por películas muy delgadas como las del aceite en el agua o el nácar de las conchas de
ostiones, son fenómenos de interferencia en donde la luz de una superficie interfiere con otra, asi
mismo su espesor se mide por el color.

Fenómenos interferométricos
se emplea para mediciones de precisión hasta millonésimas de centímetro, haciendo posible su
aplicación en el intercambio de partes de automóviles modernos que deben estar ajustados con claros o
espacios muy pequeños del orden de milésimos de centímetro.

Vidrio invisible
se recubre el vidrio con una película cuya luz reflejada debe interferir destructivamente
Con la luz reflejada de una cara a la otra, con la finalidad de evitar los reflejos que afectan
La lente de cámaras, vidrio de relojes y medidores eléctricos.

Luz polarizada
Cuando un rayo de luz pasa a través de un cristal de turmalina o disco polarizado su plano de vibración
se alinea en una sola dirección, ya que una de las dos componentes de la radiación electromagnética de
la luz se ha eliminado y solo es posible que atraviese un segundo cristal de turmalina o disco polarizado
si está orientado exactamente como el primero.

Sistema polarizador
Cuando la luz se hace pasar por un disco polarizado y después por el segundo, al primero se le llama
disco polarizador y al segundo analizador, ya que al variarlo conocemos el plano de s vibración del
primero.

Naturaleza de la luz polarizada
Como la luz es un fenómeno electromagnético transversal con dos planos perpendiculares r; de
vibración de campo eléctrico uno y el otro de campo magnético, un cristal de turmalina o disco polarizado
hace que la luz quede polarizada plana, lo que comprueba su naturaleza

Polarización por reflexión
Toda la luz esta polarizada por reflexión solamente, por esta razón son efectivos los anteojos
polarizados para eliminar la componente polarizada dé la luz reflejada, la luz del cielo también
esta polarizada debido a las partículas de aire, el cielo al medio día se ve azul por la luz
reflejada y rojo en el atardecer por la luz transmitida.

Fotoelasticidad
La luz polarizada tiene importancia cuando se iluminan estructuras sujetas a esfuerzos como la
estructura de un edificio, las alas de un avión, puentes y barcos, etc., tomando en
consideración que la luz normal es transparente en cambio cuando las estructuras están
sometidas a esfuerzo la luz polarizada se torna opaca.

Importancia del análisis de fotoelasticidad
Se emplea para evitar un sacrificio de la resistencia en aras del peso, para calcular los
Límites críticos en la resistencia de materiales.

Ámbito de la óptica Física
Desde la espectroscopia, la ciencia del color, interferencia, difracción, rejillas de una o dos
Aberturas, colores en películas delgadas, vidrio invisible, polarización y fotoelasticidad.

Ámbito de la óptica cuántica
Efecto fotoeléctrico, efecto Compton producción de pares, en el primero ciertos materiales
fotosensibles son capaces de establecer una corriente eléctrica cuando se les hace incidir luz
con una cierto umbral de frecuencia critica y son utilizados en los elevadores automáticos,
para el segundo un rayo de luz puede formar materia creando un electrón y un positrón que se
disparan opuestamente.

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