El documento resume la evolución histórica de las teorías sobre la naturaleza de la luz, desde la teoría corpuscular de Newton hasta la teoría ondulatoria de Huygens y la moderna teoría de la doble naturaleza de la luz. Explica experimentos clave como la difracción de la luz a través de una doble rendija y el efecto fotoeléctrico, y describe fenómenos como la propagación rectilínea, reflexión, refracción, velocidad y naturaleza electromagnética de la l

1. LA LUZ
QUÍMICA - 2º Bachillerato
Prof. Vanesa R.F.

2. Evolución histórica:
- Teoría corpuscular
- Teoría ondulatoria
- Doble naturaleza de la luz

3. TEORÍA CORPUSCULAR vs ONDULATORIA
TEORÍA CORPUSCULAR
(Newton)
TEORÍA ONDULATORIA
(Huygens)
• Luz: formado por partículas de
pequeña masa y velocidad
• Diferentes masas-> diferentes
colores
Explica:
▫ Propagación rectilínea: explica la
existencia de
luces, sombras, eclipses,…
▫ Reflexión: las partículas se reflejan
en superficies opacas
▫ Refracción: las partículas atraviesan
medios transparentes cambiando su
velocidad. Aunque hay ciertas
complicaciones.
No explica: interferencias, cruce de los
rayos, diferentes refracciones según la
luz…
• Luz: minúsculas ondas como las del
sonido que necesitan un medio para
propagarse.
• Color depende de las distintas
frecuencias de onda.
• Explica:
▫ Reflexión
▫ Refracción: luz va más rápido en
el aire que en el agua o en vidrio
(lo contrario de lo que se deduce
en la teoría corpuscular)
• Rechazada por Newton: si la luz es
una onda no se propagaría en línea
recta, sino que bordearía los
obstáculos produciéndose la
DIFRACCIÓN -> no hay pruebas de
que eso ocurra.

4. DIFRACCIÓN: EXPERIMENTO DE DOBLE
RENDIJA DE YOUNG
• Patrón interferencia de partículas: dos bandas
• Patrón interferencia ondas: conjunto de bandas-> es lo que cumple
la luz -> tiene que ser una onda-> TEORIA ONDULATORIA
http://www.youtube.com/watch?v=elQYG5brROY

5. EFECTO FOTOELÉCTRICO
• Explicado en 1905 por Newton estableciendo
que la luz está formada por PARTÍCULAS
llamadas fotones -> teoría corpuscular!

6. DOBLE NATURALEZA DE LA LUZ
• Teoría corpuscular:
▫ Efecto fotoeléctrico, efecto Compton
• Teoría ondulatoria:
▫ Difracción, interferencias, polarización
DOBLE NATURALEZA DE LA LUZ
La luz puede comportarse o bien como una onda
electromagnética o bien como una
partícula, aunque no manifiesta su naturaleza dual
simultáneamente

7. - Propagación rectilínea
- Velocidad de la luz
- Reflexión
- Refracción
- Dispersión
- Difracción: interferencias, polarización y absorción

8. PROPAGACIÓN RECTILÍNEA DE LA LUZ
• Luz es una onda electromagnética (Maxwell) -> la
representamos con líneas rectilíneas imaginarias (RAYOS ) que
salen del foco con la dirección y sentido de la onda (perpendicular a
los vectores campo eléctrico y magnético)
Ondas electromagnéticas: ondas transversales que se propagan en el vacío mediante la
vibración de un campo eléctrico y uno magnético perpendiculares entre sí

9. PROPAGACIÓN RECTILÍNEA DE LA LUZ
• Evidencias: EXISTENCIA DE SOMBRAS Y PENUMBRAS
Foco puntual
Genera sombra al alcanzar
un cuerpo opaco
Foco extenso
Genera una zona de
sombra y otra de
penumbra al alcanzar un
cuerpo opaco

10. PROPAGACIÓN RECTILÍNEA DE LA LUZ
• Evidencias: EXISTENCIA DE SOMBRAS Y PENUMBRAS
Juega a las sombras
chinescas usando diferentes
bombillas y alejando y
acercando la lámpara y
observa si cambia o no la
zona de penumbra

11. PROPAGACIÓN RECTILÍNEA DE LA LUZ
• Evidencias: ECLIPSES DE SOL Y DE LUNA

12. PROPAGACIÓN RECTILÍNEA DE LA LUZ
• Evidencias: ECLIPSES DE SOL Y DE LUNA

13. VELOCIDAD DE LA LUZ
• La velocidad de la luz cambia según el medio
▫ En vacío (c): c=3·108m/s (consultar en libro cómo se obtuvo este valor)
▫ En otro medio (v)
En cualquier medio la luz se mueve más lentamente
que en el vacío. La relación es:
Índice de refracción absoluto

14. VELOCIDAD DE LA LUZ
•
Índice de
refracción
absoluto
Índice de refracción: inversamente proporcional a la velocidad luz y a su longitud de onda

15. VELOCIDAD DE LA LUZ
•
Índice de refracción relativo
del medio 2 respecto del 1
n2: índice de refracción absoluto del medio 2
n1: índice de refracción absoluto del medio 2
λ1: longitud de onda en medio 1
λ2: longitud de onda en medio 2
λo: longitud de onda en vacío
Pág. 206 - Ej. 7,8, 9 y 10
Pág. 218 – Ej. 7, 8, 9 y 10

16. REFLEXIÓN DE LA LUZ

17. REFLEXIÓN DE LA LUZ
• Fenómeno por el cual la luz
cuando llega a la zona de
separación de dos medios cambia
de dirección pero no de medio
LEYES DE SNELL DE LA
REFLEXIÓN
1.El rayo incidente, el rayo reflejado
y la normal están en el mismo plano.

18. REFLEXIÓN DE LA LUZ
Reflexión regular
o especular
Reflexión irregular
o difusa

19. REFRACCIÓN DE LA LUZ

20. • Fenómeno por el cual la luz
cambia de dirección y
velocidad al llegar a la
superficie de separación de
dos medios.
REFRACCIÓN DE LA LUZ
LEYES DE SNELLLA
REFRACCIÓN
1) El rayo incidente, el rayo
refractado y la normal están en
el mismo plano.
1
2
Invariante de refracción (cte)

21. REFRACCIÓN DE LA LUZ
• El ojo humano ve el
objeto en la dirección del
último rayo que le llega.

22. ÁNGULO LÍMITE (O CRÍTICO) Y REFLEXIÓN
TOTAL
Cuando n1> n2
El ángulo límite y la reflexión total solo se
produce al pasar a medios MENOS
refringentes

23. ÁNGULO LÍMITE (O CRÍTICO) Y REFLEXIÓN
TOTAL
Cuando n1> n2
El ángulo límite y la reflexión total solo se
produce al pasar a medios MENOS
refringentes
Pág. 209 ej. 11 a 14 y pág. 218 ej. 11 a 14

24. REFRACCIÓN EN LÁMINAS DE CARAS
PLANAS Y PARALELAS
El haz entra en cara 1, se refracta, llega a
la cara 2 y se vuelve a refractar
• Cara 1: n1sen i1=n2sen r1
• Cara 2: n2sen r1=n1sen i2
n1sen i1=n1sen i2
i1= i2
El rayo incidente (entra) es paralelo al
emergente (sale) con cierto
desplazamiento lateral δ (distancia
entre las direcciones del rayo incidente
y emergente)

25. REFRACCIÓN EN LÁMINAS DE CARAS
PLANAS Y PARALELAS
Desplazamiento lateral δ (distancia
entre las direcciones del rayo incidente
y emergente)
δ = ABsen(i1-r1)
AB= s/cos(r1)
s: espesor lámina
AB: longitud del rayo dentro lámina
i1: ángulo incidente en la cara 1
r1: ángulo de refracción de la cara 1 (que
coincide con el ángulo de incidencia de la
cara 2)