FENÓMENOS ONDULATORIOS “la luz” Profesora: Karla Navarrete
Alguna interrogantes <ul><li>¿Qué es la luz? </li></ul><ul><li>¿Cómo se origina la luz? </li></ul><ul><li>¿Cómo se comport...
¿Qué es la luz? <ul><li>Es una onda transversal electromagnética, compuesta por fotones cuya frecuencia y energía determin...
¿Cómo se origina la luz? Todo sucede en el interior de los átomo, proceso llamado emisión cuántica de la luz Modelo atómic...
¿Qué es un fotón? <ul><li>Es una partícula de luz  que es liberada cuando un electrón se mueve hacia una órbita de menor e...
COMPORTAMIENTO  DUAL De la luz
Observación de la luz como partícula <ul><li>La luz se propaga en línea recta, ya que la sombra de un objeto mantiene su f...
Luz como partícula <ul><li>Teoría corpuscular: </li></ul><ul><li>Fue enunciada por Isaac Newton(1761) y formula que la luz...
La luz como una onda <ul><li>Teoría ondulatoria:  </li></ul><ul><li>James Maxwell: la luz esta constituida por ondas trans...
NATURALEZA DE LA LUZ Teoría corpuscular Teoría ondulatoria Defendida por Isaac Newton (1666):  Formulaba que la luz estaba...
Fuentes luminosas <ul><li>Luz visible es todo aquello que puede estimular nuestros ojos. Esta luz siempre proviene de una ...
Identifica que tipo de fuente son las siguientes imágenes: Imagen 1 Imagen 3 Imagen 4 Imagen 2
Propiedades de la luz <ul><li>La luz viaja en línea recta y su velocidad es de 300.000 km/s en el vacío, lo cual se consid...
Principio de  Fermat <ul><li>Principio de Fermat  dice que un rayo de luz al viajar de un punto a otro, siempre lo hará po...
Reflexión de la luz <ul><li>Reflexión especular:  cuando la luz llega en forma de rayos paralelos incidiendo sobre una sup...
la ley de reflexión  (reflexión especular) <ul><li>La reflexión de la luz es el cambio de dirección que experimenta un ray...
Los espejos <ul><li>Los objetos que producen reflexión especular se llaman espejos. </li></ul><ul><li>Los espejos pueden s...
Carácter físicos de un espejos <ul><li>Centro de curvatura:  es el centro de la esfera imaginaria que constituye el espejo...
Rayos para formar la imagen <ul><li>1-  paralelo al eje óptico, se refleja pasando por el foco. </li></ul><ul><li>2- el qu...
Formación de imágenes en un espejo plano Se forma una imagen virtual (“detrás del espejo”), de igual tamaño que el objeto ...
Formación de imágenes en un espejo cóncavo eje F C La imagen que se forma es real, invertida y menor. Objeto más alejado d...
Formación de imágenes en un espejo cóncavo eje F C La imagen que se forma es real, invertida y de igual tamaño. Objeto sit...
Formación de imágenes en un espejo cóncavo eje F C La imagen que se forma es real, invertida y mayor. Objeto situado entre...
Formación de imágenes en un espejo cóncavo eje F C No se forma imagen. Objeto situado en el foco. objeto
Formación de imágenes en un espejo cóncavo eje F C Se forma una imagen virtual, derecha y mayor. Objeto situado entre el f...
Formación de imágenes en un espejo convexo eje F C Siempre se forma una imagen virtual, derecha y menor.
Resumen <ul><li>Una imagen virtual, se forma con la intersección de las  prolongaciones   de los rayos reflejados. </li></...
REFRACCIÓN
¿Qué es refracción? <ul><li>La refracción es el cambio de dirección que experimenta una onda al pasar de un medio material...
Refracción de la luz <ul><li>Un haz luminoso experimenta refracción si cambia su velocidad o velocidad y dirección de prop...
La luz parece desplazarse en trayectorias rectas, conocidas como rayos, con una rapidez v que depende de la naturaleza del...
Tabla de índice de refracción n 1  Sen θ 1  = n 2  Sen θ 2 Agua 1,3 Alcohol etílico 1,36 Glicerina 1,46 Bencina 1,51 Diama...
<ul><li>Se produce cuando un rayo luminoso pasa de un medio de mayor refracción (agua) a otro de menor (aire), de tal modo...
Ángulo crítico <ul><li>Se conoce como ángulo crítico, al ángulo de incidencia que produce que el ángulo refractado sea de ...
Difracción de la luz <ul><li>Se refiere a la desviación  o propagación de la onda alrededor de un borde. </li></ul>
La sombra <ul><li>Gracias a que la luz se propaga en línea recta se produce el fenómeno de la sombra. </li></ul><ul><li>La...
Umbral y penumbra <ul><li>Cuando la fuente luminosa es pequeña solo se produce umbral. </li></ul><ul><li>Cuando la fuente ...
Dispersión de la luz <ul><li>La luz blanca es una mezcla de todas las longitudes de ondas visibles y cuando incide sobre u...
<ul><li>Recuerda que:  </li></ul><ul><li>V= λ f </li></ul><ul><li>Y  v: es la velocidad de la luz que corresponde en el va...
Los distintos colores de la luz visible <ul><li>El color de la luz está relacionado con la longitud de ondas. La luz visib...
¿Por qué vemos las cosas de un color o de otro?   <ul><li>Cuando un rayo luminoso incide sobre un cuerpo opaco, parte de l...
Los colores de todos los cuerpos de la naturaleza se deben sencillamente al hecho de que reflejan la luz de cierto color (...
ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO
Son cuerpos transparentes limitados al menos por una superficie curva. Seg ú n sea la forma   de las superficies que la li...
Las lentes convergentes o biconvexas:  Se caracterizan por tener su centro m á s grueso y sus bordes m á s estrechos y por...
<ul><li>El rayo 1 sale del punto objeto de manera paralela al eje, luego se refracta a través del punto focal. </li></ul><...
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La luz

  1. 1. FENÓMENOS ONDULATORIOS “la luz” Profesora: Karla Navarrete
  2. 2. Alguna interrogantes <ul><li>¿Qué es la luz? </li></ul><ul><li>¿Cómo se origina la luz? </li></ul><ul><li>¿Cómo se comporta de luz? </li></ul>
  3. 3. ¿Qué es la luz? <ul><li>Es una onda transversal electromagnética, compuesta por fotones cuya frecuencia y energía determinan la longitud de onda de un color que puede ser percibido por el ojo humano. </li></ul>
  4. 4. ¿Cómo se origina la luz? Todo sucede en el interior de los átomo, proceso llamado emisión cuántica de la luz Modelo atómico mecano-cuántico
  5. 5. ¿Qué es un fotón? <ul><li>Es una partícula de luz que es liberada cuando un electrón se mueve hacia una órbita de menor energía. </li></ul><ul><li>La energía del fotón depende del salto que lo generó, es decir el electrón que salta de una órbita de mayor energía liberará un fotón de mayor energía, lo cual correspondería también a una luz de mayor frecuencia. </li></ul>
  6. 6. COMPORTAMIENTO DUAL De la luz
  7. 7. Observación de la luz como partícula <ul><li>La luz se propaga en línea recta, ya que la sombra de un objeto mantiene su forma. </li></ul><ul><li>al barrer y entrar luz en una pieza oscura se observa claramente la trayectoria rectilínea de la luz. </li></ul>
  8. 8. Luz como partícula <ul><li>Teoría corpuscular: </li></ul><ul><li>Fue enunciada por Isaac Newton(1761) y formula que la luz esta formada por pequeñas partículas emitido por cuerpos luminosos. (su teoría fue aceptada por el prestigio del científico hasta el siglo XVIII). </li></ul>
  9. 9. La luz como una onda <ul><li>Teoría ondulatoria: </li></ul><ul><li>James Maxwell: la luz esta constituida por ondas transversales de naturaleza electromagnética. </li></ul>
  10. 10. NATURALEZA DE LA LUZ Teoría corpuscular Teoría ondulatoria Defendida por Isaac Newton (1666): Formulaba que la luz estaba formada por pequeños corpúsculos o partículas emitidos por los cuerpos luminosos, produciendo los fenómenos de reflexión, además comprobó el principio de Fermat y de la formación de sombras. Defendida desde un principio por Huygens (1668): Formulaba que la luz tenía un comportamiento parecido al sonido (reflexión, refracción y doble refracción). T. Young y A. Fresnel (1860): Formulaban que la luz era una onda transversal y que eran emitidos por los átomos excitados de los cuerpos luminosos, explicando los fenómenos de interferencia, difracción y otros. J. Maxwell (1873): Disponía que la luz era una onda transversal, de naturaleza electromagnética (presenta un campo eléctrico y un campo magnético). H. Hertz (1887): Demostró que las ondas electromagnéticas presentan un comportamiento igual al de la luz, además determinó que la velocidad de las ondas electromagnéticas tienen el mismo valor que el de la luz en el vacío. M. Planck y A. Einstein: (Teoría cuántica) enunciada por el primero y confirmada por el segundo, nació para dar respuesta a un nuevo comportamiento de la luz, el efecto fotoeléctrico. Considera que la energía que es transportada por una onda electromagnética no está distribuida en forma continua, si no que en paquetes de energía denominada fotones.
  11. 11. Fuentes luminosas <ul><li>Luz visible es todo aquello que puede estimular nuestros ojos. Esta luz siempre proviene de una fuente que la produce o refleja. </li></ul><ul><li>La fuente puede ser natural o artificial </li></ul><ul><li>Y estas a la vez se clasifican en: </li></ul><ul><li>Fuente primaria: fuente que emite luz propia. </li></ul><ul><li>Fuente secundaria: fuente que refleja la luz. </li></ul>
  12. 12. Identifica que tipo de fuente son las siguientes imágenes: Imagen 1 Imagen 3 Imagen 4 Imagen 2
  13. 13. Propiedades de la luz <ul><li>La luz viaja en línea recta y su velocidad es de 300.000 km/s en el vacío, lo cual se considera como la velocidad máxima en el universo conocido. </li></ul><ul><li>Cuando un rayo luminoso llega a la superficie de un medio de distinta densidad, puede ser transmitido a través de él o reflejado. </li></ul>
  14. 14. Principio de Fermat <ul><li>Principio de Fermat dice que un rayo de luz al viajar de un punto a otro, siempre lo hará por el camino que tome menos tiempo. </li></ul>
  15. 15. Reflexión de la luz <ul><li>Reflexión especular: cuando la luz llega en forma de rayos paralelos incidiendo sobre una superficie plana y muy lisa, los rayos reflejados son también paralelos. </li></ul><ul><li>Reflexión difusa: si la superficie es rugosa, los rayos reflejados salen a todas direcciones. </li></ul>
  16. 16. la ley de reflexión (reflexión especular) <ul><li>La reflexión de la luz es el cambio de dirección que experimenta un rayo luminosos al chocar contra la superficie de los cuerpos. La luz reflejada sigue propagándose por el mismo medio que la incidente. </li></ul><ul><li>La reflexión de la luz cumple dos leyes: </li></ul><ul><li>- El rayo incidente, el reflejado y la normal están en un mismo plano perpendicular a la superficie. </li></ul><ul><li>- El ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión. </li></ul>
  17. 17. Los espejos <ul><li>Los objetos que producen reflexión especular se llaman espejos. </li></ul><ul><li>Los espejos pueden ser: </li></ul><ul><ul><li>Planos </li></ul></ul><ul><ul><li>Curvos (esféricos): </li></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>Cóncavos </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>Convexos </li></ul></ul></ul></ul>CÓNCAVO CONVEXO
  18. 18. Carácter físicos de un espejos <ul><li>Centro de curvatura: es el centro de la esfera imaginaria que constituye el espejo. </li></ul><ul><li>Eje óptico : es la recta horizontal que pasa por el centro de la curvatura. </li></ul><ul><li>Foco: es el punto del eje óptico por el que pasan reflejados los rayos paralelos. Está situado en el punto medio de la línea que une el centro de curvatura con el espejo. </li></ul>Eje F C
  19. 19. Rayos para formar la imagen <ul><li>1- paralelo al eje óptico, se refleja pasando por el foco. </li></ul><ul><li>2- el que pasa por el foco, se refleja pasando paralelo al eje óptico. </li></ul><ul><li>3.- el que pasa por el vértice, cumple la ley de reflexión con igual ángulo de incidencia. </li></ul><ul><li>4.- el que pasa por el centro de curvatura, se refleja devolviéndose. </li></ul>Eje F C
  20. 20. Formación de imágenes en un espejo plano Se forma una imagen virtual (“detrás del espejo”), de igual tamaño que el objeto y a la misma distancia. objeto imagen
  21. 21. Formación de imágenes en un espejo cóncavo eje F C La imagen que se forma es real, invertida y menor. Objeto más alejado del centro de curvatura objeto imagen
  22. 22. Formación de imágenes en un espejo cóncavo eje F C La imagen que se forma es real, invertida y de igual tamaño. Objeto situado en el centro de curvatura Objeto imagen
  23. 23. Formación de imágenes en un espejo cóncavo eje F C La imagen que se forma es real, invertida y mayor. Objeto situado entre el centro de curvatura y el foco objeto imagen
  24. 24. Formación de imágenes en un espejo cóncavo eje F C No se forma imagen. Objeto situado en el foco. objeto
  25. 25. Formación de imágenes en un espejo cóncavo eje F C Se forma una imagen virtual, derecha y mayor. Objeto situado entre el foco y el espejo. objeto imagen
  26. 26. Formación de imágenes en un espejo convexo eje F C Siempre se forma una imagen virtual, derecha y menor.
  27. 27. Resumen <ul><li>Una imagen virtual, se forma con la intersección de las prolongaciones de los rayos reflejados. </li></ul><ul><li>Una imagen real se forma en la intersecciones de los rayos reflejados. </li></ul>
  28. 28. REFRACCIÓN
  29. 29. ¿Qué es refracción? <ul><li>La refracción es el cambio de dirección que experimenta una onda al pasar de un medio material a otro. </li></ul><ul><li>La refracción se origina en el cambio de velocidad que experimenta la onda. </li></ul><ul><li>El índice de refracción es precisamente la relación entre la velocidad de la onda en un medio de referencia (el vacío para las ondas electromagnéticas) y su velocidad en el medio de que se trate. </li></ul>
  30. 30. Refracción de la luz <ul><li>Un haz luminoso experimenta refracción si cambia su velocidad o velocidad y dirección de propagación al pasar de un medio a otro de distinto índice de refracción. </li></ul><ul><li>Leyes de refracción: </li></ul><ul><li>- ley de Snell: la razón entre los senos de los ángulos de incidencia y de refracción es constante para los mismo para de medio. </li></ul>
  31. 31. La luz parece desplazarse en trayectorias rectas, conocidas como rayos, con una rapidez v que depende de la naturaleza del medio en que se propaga (n) l, es decir, ;Donde el valor de c = 3x10 8 m/s. Cuando la luz pasa de un medio transparente a otro, los rayos se desv í an o refractan, aplic a ndose la Ley de Refracci ó n o Ley de Snell, la que establece que: n 1 * Senθ 1 = n 2 * Senθ 2 Adem á s podemos hacer las siguientes relaciones: Senθ 1  n 2  v 1  λ 2 Senθ 2 n 1 v 2 λ 1
  32. 32. Tabla de índice de refracción n 1 Sen θ 1 = n 2 Sen θ 2 Agua 1,3 Alcohol etílico 1,36 Glicerina 1,46 Bencina 1,51 Diamante 2,42 Vidrio 1,5 Hielo 1,31 Aire 1,o
  33. 33. <ul><li>Se produce cuando un rayo luminoso pasa de un medio de mayor refracción (agua) a otro de menor (aire), de tal modo que a medida que el ángulo de incidencia aumente, el ángulo refractado se alejará cada vez más de la normal, provocando que se refleje por el mismo medio. </li></ul>REFLEXIÓN TOTAL INTERNA
  34. 34. Ángulo crítico <ul><li>Se conoce como ángulo crítico, al ángulo de incidencia que produce que el ángulo refractado sea de 90° con respecto a la normal, provocando que el rayo refractado se proyecte paralelamente a la superficie. </li></ul>
  35. 35. Difracción de la luz <ul><li>Se refiere a la desviación o propagación de la onda alrededor de un borde. </li></ul>
  36. 36. La sombra <ul><li>Gracias a que la luz se propaga en línea recta se produce el fenómeno de la sombra. </li></ul><ul><li>La sombra se produce cuando la luz proveniente una fuente luminosa se encuentra con un cuerpo opaco. </li></ul>
  37. 37. Umbral y penumbra <ul><li>Cuando la fuente luminosa es pequeña solo se produce umbral. </li></ul><ul><li>Cuando la fuente es de mayor tamaño se produce umbral y penumbra. </li></ul>Ejemplo eclipse lunar.
  38. 38. Dispersión de la luz <ul><li>La luz blanca es una mezcla de todas las longitudes de ondas visibles y cuando incide sobre un prisma las diferentes longitudes de ondas son desviadas con ángulo diferente. </li></ul>
  39. 39. <ul><li>Recuerda que: </li></ul><ul><li>V= λ f </li></ul><ul><li>Y v: es la velocidad de la luz que corresponde en el vacío a 3x10 8 m/s. </li></ul>
  40. 40. Los distintos colores de la luz visible <ul><li>El color de la luz está relacionado con la longitud de ondas. La luz visible corresponde a un intervalo de 400nm y 650nm aproximadamente. </li></ul>
  41. 41. ¿Por qué vemos las cosas de un color o de otro? <ul><li>Cuando un rayo luminoso incide sobre un cuerpo opaco, parte de la energía que transporta la luz es absorbida por el cuerpo y otra parte es reflejada. </li></ul>
  42. 42. Los colores de todos los cuerpos de la naturaleza se deben sencillamente al hecho de que reflejan la luz de cierto color (longitud de onda) en mayor cantidad que la de los otros colores. Esto significa que un cuerpo opaco amarillo iluminado con luz blanca, se ve de tal color por que absorbe gran parte de los demás colores que constituye la luz blanca y refleja preferentemente la luz amarilla. De esta forma la mayor parte de las veces percibimos el color por reflexión. Cuando un cuerpo refleja totalmente todos los colores lo vemos blanco y si no refleja ninguno lo vemos negro.   ¿ Por qué percibimos los objetos de diferentes colores?
  43. 43. ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO
  44. 44. Son cuerpos transparentes limitados al menos por una superficie curva. Seg ú n sea la forma de las superficies que la limitan, las lentes pueden ser convergentes o divergentes. LENTES DELGADAS
  45. 45. Las lentes convergentes o biconvexas: Se caracterizan por tener su centro m á s grueso y sus bordes m á s estrechos y por lo que los rayos refractados convergen en el plano contrario al del objeto. Las lentes divergentes o bic ó ncavas: Se caracterizan por tener su centro m á s delgado que sus extremos y por que los rayos refractados divergen por el plano contrario al del objeto y solo se trabajan con las prolongaciones de los mismos para la formaci ó n de la imagen.
  46. 46. <ul><li>El rayo 1 sale del punto objeto de manera paralela al eje, luego se refracta a través del punto focal. </li></ul><ul><li>2. El rayo 2 pasa a través del F' por consiguiente se refracta paralelo al eje, detrás de la lente. </li></ul><ul><li>3. El rayo 3 pasa directamente por el centro de la lente. </li></ul>Trazado de rayos para la formación de imágenes
  47. 47. FORMACIÓN DE IMAGEN PARA UNA LENTE CONVERGENTE
  48. 52. FORMACIÓN DE IMAGEN PARA UNA LENTE DIVERGENTE

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