La luz

NATURALEZA DE LA LUZ
Una de las ramas más antiguas de la física es la óptica,
ciencia de la luz, que comienza cuando el hombre
trata de explicar el fenómeno de la visión
considerándolo como facultad anímica que le permite
relacionarse con el mundo exterior.
Dejando de lado as ideas más antiguas sobre la
naturaleza de la luz, los máximos protagonistas de
esta historia son Isaac Newton y Cristian
Huygens. Ambos científicos fueron contemporáneos y
llegaros a conocerse en 1689. un año más tarde
aparece la obra de Huygens, mientras que Newton
publica su obra en 1704. en sus obras aparecen las dos
teorías clásicas ondulatoria y corpuscular sobre la
naturaleza de la luz.

TEORIA CORPUSCULAR
Esta teoría se debe a Newton (1642-1726). La luz está compuesta
por diminutas partículas materiales emitidas a gran velocidad en
línea recta por cuerpos luminosos. La dirección de propagación de
estas partículas recibe el nombre de rayo luminoso.
La teoría de Newton se fundamenta en estos puntos:
Propagación rectilínea. La luz se propaga en línea recta porque los
corpúsculos que la forman se mueven a gran velocidad.
Reflexión. se sabe que la luz al chocar contra un espejos se refleja.
Newton explicaba este fenómeno diciendo que las partículas
luminosas son perfectamente elásticas y por tanto la reflexión
cumple las leyes del choque elástico.
Según esta teoría la luz se propagaría con mayor velocidad en
medios más densos. Es uno de los puntos débiles de la teoría
corpuscular.

TEORIA CORPUSCULAR
Refracción. El hechos de que la luz cambie
la velocidad en medios de distinta
densidad, cambiando la dirección de
propagación, tiene difícil explicación con la
teoría corpuscular. Sin embargo Newton
supuso que la superficie de separación de
dos medios de distinto índice de refracción
ejercía una atracción sobre las partículas
luminosas, aumentando así la
componente normal de la velocidad
mientras que la componente tangencial
permanecía invariable.

TEORIA ONDULATORIA
Fue idea del físico holandés C. Huygens. La luz se propaga mediante
ondas mecánicas emitidas por un foco luminoso. La luz para propagarse
necesitaba un medio material de gran elasticidad, impalpable que todo lo
llena, incluyendo el vacío, puesto que la luz también se propaga en él. A
este medio se le llamó éter
La teoría corpuscular era inadecuada para explicar el hecho de que dos
rayos luminosos, al incidir en un punto pudieran originar oscuridad.

TEORIA ONDULATORIA
La energía luminosa no está concentrada en cada
partícula, como en la teoría corpuscular sino que está
repartida por todo el frente de onda. El frente de onda
es perpendicular a las direcciones de propagación. La
teoría ondulatoria explica perfectamente los
fenómenos luminosos mediante una construcción
geométrica llamada principio de Huygens. además
según esta teoría, la luz se propaga con mayor
velocidad en los medios menos densos. a pesar de
esto, la teoría de Huygens fue olvidada durante un
siglo debido a la gran autoridad de Newton.

NATURALEZA DE LA LUZ
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http://ejercicios-fyq.com/?Energia-en-funcion-de-la-longitud

VELOCIDAD DE LA LUZ
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http://ejercicios-fyq.com/?Velocidad-de-la-luz-en-Sistema-Internacional-y

REFLEXION
La luz es una manifestación de energía. Gracias
a ella las imágenes pueden ser reflejadas en
un espejo, en la superficie del agua o un piso
muy brillante. Esto se debe a un fenómeno
llamado reflexión de la luz. La reflexión ocurre
cuando los rayos de luz que inciden en una
superficie chocan en ella, se desvían y
regresan al medio que salieron formando un
ángulo igual al de la luz incidente, muy distinta
a la refracción.

REFLEXION
Es el cambio de dirección, en
el mismo medio, que
experimenta un rayo
luminoso al incidir
oblicuamente sobre una
superficie. Para este caso las
leyes de la reflexión son las
siguientes:
1a. ley: El rayo incidente, el
rayo reflejado y la normal, se
encuentran en un mismo
plano.
2a. ley: El ángulo de
incidencia es igual al ángulo
de reflexión.

REFRACCION
La refracción es el cambio de dirección que
experimenta una onda al pasar de un medio
material a otro. Solo se produce si la onda
incide oblicuamente sobre la superficie de
separación de los dos medios y si estos
tienen índices de refracción distintos. La
refracción se origina en el cambio
de velocidad de propagación de la onda
señalada.

REFRACCION
Por otro lado, la velocidad de la penetración de la luz
en un medio distinto del vacío está en relación con la
longitud de la onda y, cuando un haz de luz blanca pasa
de un medio a otro, cada color sufre una ligera
desviación. Este fenómeno es conocido
como dispersión de la luz. Por ejemplo, al llegar a un
medio más denso, las ondas más cortas pierden
velocidad sobre las largas (p. ej., cuando la luz blanca
atraviesa un prisma). Las longitudes de onda corta son
hasta cuatro veces más dispersadas que las largas lo
cual explica que el cielo se vea azulado, ya que para esa
gama de colores el índice de refracción es mayor y se
dispersa más.

REFRACCION
En la refracción se cumplen las leyes deducidas
por Huygens que rigen todo el movimiento
ondulatorio:
El rayo incidente, el reflejado y el refractado se
encuentran en el mismo plano.
Los ángulos de incidencia y reflexión son iguales,
entendiendo por tales los que forman
respectivamente el rayo incidente y el reflejado
con la perpendicular (llamada Normal) a la
superficie de separación trazada en el punto de
incidencia.

REFRACCION
La velocidad de la luz depende del medio por el que
viaje, por lo que es más lenta cuanto más denso sea el
material y viceversa. Por ello, cuando la luz pasa de un
medio menos denso (aire) a otro más denso (cristal), el
rayo de luz es refractado acercándose a la normal y por
tanto, el ángulo de refracción será más pequeño que el
ángulo de incidencia. Del mismo modo, si el rayo de luz
pasa de un medio más denso a uno menos denso, será
refractado alejándose de la normal y, por tanto, el
ángulo de incidencia será menor que el de refracción.
Así podemos decir que la refracción es el cambio de
dirección de la propagación que experimenta la luz al
pasar de un medio a otro.

REFRACCION
Ley de refracción (Ley de Snell)
Artículo principal: Ley de Snell
La relación entre el seno del ángulo de
incidencia y el seno del ángulo de refracción es
igual a la razón entre la velocidad de la onda
en el primer medio y la velocidad de la onda
en el segundo medio, o bien puede entenderse
como el producto del índice de refracción del
primer medio por el seno del ángulo de
incidencia es igual al producto del índice de
refracción del segundo medio por el seno
del ángulo de refracción, esto es:
: índice de refracción del primer medio
: ángulo de incidencia
: índice de refracción del segundo medio
: ángulo de refracción

DIFRACCION
En física, la difracción es un fenómeno
característico de las ondas que se basa en
la desviación de estas al encontrar un
obstáculo o al atravesar una rendija. La
difracción ocurre en todo tipo de ondas,
desde ondas sonoras, ondas en la
superficie de un fluido y ondas
electromagnéticas como la luz visible y
las ondas de radio. También sucede
cuando un grupo de ondas de tamaño
finito se propaga; por ejemplo, por causa
de la difracción, el haz colimado de ondas
de luz de un láser debe finalmente divergir
en un rayo más amplio a una cierta
distancia del emisor.

DIFRACCION
La difracción de la luz es la curvatura
de las ondas de luz alrededor de un
objeto. La cantidad de luz difractada,
o que cambia dedirección, depende
del tamaño de un objeto. Ésto
también se aplica a las ondas de luz
que pasan a través de una abertura,
tal como la apertura de
una cámara o a través de la pupila de
un ojo. Como las ondas de luz pasan
por el borde de un objeto o por una
abertura, la luz es difractada o rota
en los colores del arco iris.

DIFRACCION
Conceptos erróneos
A menudo, la difracción y la refracción de la
luz se confunden uno con otro. La refracción
de la luz es causada por la luz que pasa a
través del material transparente, tal como el
agua, que hace que la velocidad de la onda de
luz se frene y se doble. La luz no se separa en
los colores del arco iris como con la difracción.

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