Este documento resume dos modelos históricos de la luz: el modelo corpuscular de Newton, que veía la luz como partículas, y el modelo ondulatorio de Huygens, que la veía como ondas. Describe los experimentos clave de Newton, Young y Fresnel que llevaron al modelo ondulatorio. También menciona las contribuciones posteriores de Maxwell, Planck y Einstein que unificaron la luz con la electricidad y el magnetismo y establecieron su naturaleza dual onda-partícula.

1. Facultad de Ingeniería Eléctrica

2. Modelo Corpuscular de Newton.
Modelo Ondulatoria de Huygens .
Por: Ibán J. Betegón X.

3.  El estudio de la luz comienza cuando el
hombre trata de explicar el fenómeno de
la visión considerándolo como una
facultad anímica que le permite
relacionarse con el mundo exterior.

4.  En la teoría de Newton, los cuerpos
luminosos emitían pequeños
corpúsculos en todas direcciones que
al chocar con la retina dan origen a la
sensación luminosa. Es decir que para
Newton la luz es materia formada por
pequeñísimos corpúsculos
imponderables.

5.  Newton descubre en
1666 que la luz natural,
al pasar a través de un
prisma es separada en
una gama de colores
que van desde el rojo
al azul. Newton
concluye que la luz
blanca o natural está
compuesta por todos lo
colores del arcoíris.

6.  Define a la luz como un movimiento
ondulatorio semejante al que se produce
con el sonido, , y de tipo mecánico pues
necesitaba un medio material para
propagarse.
 Los físicos de la época consideraban que
todas las ondas requerían de algún medio
que las transportaran en el vacío, se
postula como medio a una materia
insustancial e invisible a la cual se le
llamó éter.

7.  ThomasYoung
 Auguste Jean Fresnel
Pasó más de un siglo para que fuera tomada en
cuenta la Teoría Ondulatoria de la luz. Los
experimentos del médico inglés Thomas Young
sobre los fenómenos de interferencias
luminosas, y los del físico francés Auguste Jean
Fresnel sobre la difracción fueron decisivos para
que ello ocurriera y se colocara en la tabla de
estudios de los físicos sobre la luz, la propuesta
realizada en el siglo XVII por Huygens.

8.  James Clark Maxwell en 1865 – La Teoría
electromagnética.
 Max Planck (1858-1947) _ Cuantos de
energía.
 Albert Einstein (1879-1955) _ Efecto
fotoeléctrico.

9. REFLEXIÓN Y REFRACCIÓN DEREFLEXIÓN Y REFRACCIÓN DE
LA LUZLA LUZ
¿De qué forma varía el porcen-
taje de energía reflejada?
¿De qué depende el coeficiente
de reflexión?
Problema complejo:
* polarización
* índices de refracción
* ángulo de incidencia
* ......
Analicemos primero la
dependencia con el ángulo i.
Supondremos que n1 > n2

10. En incidencia normal la
mayor parte del haz se
refracta, pasando al
segundo medio.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Coeficiente de refracción
mayor que el de reflexión

11. Inicialmente., a medida que
aumentamos el ángulo de
incidencia, la fracción de
luz que pasa al segundo
medio aumenta.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
El coeficiente de refrac-
ción aumenta y el de
reflexión disminuye

12. Siguiendo la tendencia
inicial., a medida que
aumentamos el ángulo de
incidencia, la fracción de luz
que pasa al segundo medio
aumenta.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
El coeficiente de refracción
continua aumentan-do y el de
reflexión disminuyendo

13. A partir de un valor del ángulo
de incidencia, la tendencia se
invierte.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
El coeficiente de refracción ha
pasado por un máximo y el
coeficiente de REFLEXIÓN
POR UN MÍNIMO (que puede
ser cero, según sea la
polarización de la luz)

14. Aumentando aún más el ángulo
de incidencia, la fracción de
energía que se refleja tiende a
aumentar.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Los coeficientes de refracción
y reflexión llegan a igualarse

15. Para ángulos mayores, la
mayor parte de la energía se
refleja en la superficie de
separación de los dos medios.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
El coeficiente de reflexión se
hace mayor que el de
refracción

16. Para ángulos mayores, continúa
la tendencia y prácticamente
toda la energía se refleja.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
El coeficiente de reflexión se
hace continua creciendo, a
expensas del de refracción.

17. Para un cierto ángulo
(ÁNGULO LÍMITE) toda la
energía se refleja en la
superficie, no se transmite luz
al segundo medio.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
El coeficiente de reflexión es
máximo (=1) y el de
refracción, mínimo (=0)
n1 sin (i) = n2 sin (r)
n1 > n2

18. n1 sin (iL) = n2 sin (90°)
sin (iL) = n2/n1
aire n1=1
vidrio n2=1.5
Para ángulos de incidencia
superiores al ángulo límite,
continúa produciéndose
reflexión total.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
iL=41.8°

19. n1 sin (iL) = n2 sin (90°)
sin (iL) = n2/n1
aire n1=1
vidrio n2=1.5
Para ángulos de incidencia
superiores al ángulo límite,
continúa produciéndose
reflexión total.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
iL=41.8°
La reflexión total es la
base de la FIBRA ÓPTICA

20. Entre los espejos cuya superficie reflectora es curva, los más
sencillos de construir son los espejos esféricos. pueden
clasificarse en dos grupos, según que la superficie reflectora
sea hueca o bombeada: espejos cóncavos y espejos convexos.

22. DISFUSIÓN DE LA LUZDISFUSIÓN DE LA LUZ
Los haces luminosos son invisibles, aquí vemos la fuente
luminosa y la reflexión sobre una pantalla, pero nada entre la
fuente y el blanco.

23. DIFUSIÓN DE LA LUZDIFUSIÓN DE LA LUZ
Si se introducen partículas finas en el aire, el haz luminoso se
muestra claramente, como resultado de la difusión de la luz en los
‘centros difusores’.

24.  . Las controversias y los antagonismos entre las ideas de Newton y
Huygens han dejado paso, al cabo de los siglos, a la síntesis de la
física actual. La luz es, por tanto, onda, pero también corpúsculo,
manifestándose de uno u otro modo en función de la naturaleza del
experimento o del fenómeno mediante el cual se la pretende
caracterizar o describir.

25. HISTORIA DE LA LUZ PARA VERLO MÁS CLARO