Estudio de la luz y sus fenómenos

1. identificamos las propiedades de la luz y sus fenómenos
sobre la naturaleza, aplicando el método experimental,
analizando y valorando medidas de prevención con
relación al ser humano, para contribuir en el cuidado y
la calidad de vida en la comunidad.

3. Preguntas previas
Cuando llegamos a casa por la noche y abrimos
la puerta ¿Qué es lo primero que hacemos?
Encender la luz. Entonces ¿Qué es la luz? ¿Por
qué las cosas tienen distintos colores? ¿Qué son
y cómo se forman los colores? ¿Cuáles son los
fenómenos luminosos? ¿Qué estudia la óptica?

4. CHRISTIAAN HUYGENS (1629 - 1695). Físico, astrónomo y
matemático nació en La Haya, fue inventor del reloj de
péndulo, realizó la primera exposición de la teoría ondulatoria
de la luz y descubrió los anillos de Saturno.
Rama de la Física que estudia a la luz, sus
características y sus fenómenos como la
reflexión, refracción, difracción, formación de
imágenes, etc.
La luz es una forma de energía radiante que se
propaga en el aire a 300.000 km/s, en el agua a
225.000 km/s y en el vidrio a 195. 000 km/s.

5. Y Dios dijo “HÁGASE LA LUZ”

6. En Pompeya se encontró una lente de 5 cm., de diámetro y
se sabe que 3.000 años a. C. en Mesopotamia se hacían
lentes plano-convexas y biconvexas.
Está relacionada con la historia de las lentes, el descubrimiento de las leyes
de la reflexión, la refracción y la formación de imágenes.
En el siglo V a. C. los griegos, romanos y árabes conocían
las propiedades de los espejos, cauterizaban las heridas
con lentes. Quizá la primera lente que hubo en el mundo
fue la que construyó Aristófanes en el año 424 a. C. con un
globo de vidrio soplado, lleno de agua.
En los escritos del geómetra alejandrino Euclides (siglo IV
a.C), aparecen observaciones sobre la propagación
rectilínea de la luz, que él consideraba como un tentáculo
lanzado desde el ojo hasta el objeto.

7. Los filósofos griegos idearon teorías en las que confundían la
luz con el fenómeno de la visión. Los pitagóricos decían
que "la visión es causada por la proyección de imágenes
lanzadas desde los objetos hacia los ojos". Por el contrario, los
platónicos afirmaban que se produce cuando los "haces
oculares" enviados desde los ojos chocan con los objetos.
Aristóteles (284-348 a.C.) rechazaba ambas teorías y
proponía que el “medio” (aire o agua) entre el objeto y el
ojo, cuando está en reposo hay oscuridad, pero que excitado
por la "lumbre" de un objeto, pasa al estado activo y se
vuelve transparente. Los colores del objeto pueden entonces
viajar hasta nuestros ojos.

8. Destacó el físico iraquí Al-Haitham, o Alhazen(965-
1039). Considerado el padre de la óptica. Hizo importantes
adelantos en lentes y espejos, estudios sobre sombras,
eclipses, dispersión de la luz y la refracción. Construyó
equipos parabólicos como los que hoy se usan en los
telescopios. Fue el primero en describir las partes del ojo y
dar una explicación científica del proceso de la visión.
Roger Bacon (1210 -1292) fraile franciscano inglés, estudió
a fondo la obra de la escuela árabe. Talló los primeros
lentes con la forma de lenteja que ahora conocemos (de
ahí su nombre). Algunos consideran que Bacon fue el
inventor de los anteojos.

9. Leonardo da Vinci (1452-1519). Estudió la estructura y el
funcionamiento del ojo. Pero, creyó que la función visual
residía en el cristalino, en lugar de la retina. Formuló una
teoría de la visión, en la que comparaba el ojo con una cámara
oscura.
Galileo (1564 -1642) construyó el primer telescopio que
consistía en dos lentes simples, colocadas en los extremos de
un tubo de plomo, con una amplificación de 3X. Actualmente
se encuentra en el Museo de Historia de la Ciencia en la
ciudad de Florencia.
Kepler (1571-1630) diseñó un microscopio compuesto que lo
utilizó para el estudio del movimiento de los planetas. En su
obra Ad Vitellionem Paralipomena (1604), admite que la
imagen se forma en la retina.

10. Willebrord Snellius (Snell) (1581-1626) matemático y
astrónomo holandés formuló la ley de la refracción, también
conocida como ley de Snell, desarrollada posteriormente por
Descartes.
Descartes (1596-1650). A él se debe la idea de colocar una
lente directamente sobre la superficie de la córnea: su diseño
constituyó el principio de las lentes de contacto.
Christian Huygens (1629-1695) elaboró la teoría ondulatoria.
Semejante al sonido, decía, la luz es también una vibración
que se propaga. Con uno de sus telescopios, fabricado por él,
descubrió el satélite de Saturno y distinguió claramente los
anillos que circundan este planeta.

11. Isaac Newton (1642-1727) descartaba la hipótesis
ondulatoria de Huygens y elaboró la teoría
corpuscular según la cual la luz era un chorro de
partículas que se originaba en el foco de luz y que se
desplazaban a gran velocidad.
Ernst Abbe Alemania (1840-1905) hizo un trabajo
teórico- matemático muy detallado del microscopio.
En 1880, por encargo de Carl Zeiss, introdujo el
ocular ortoscópico formado por cuatro lentes en dos
grupos que corregía muchos defectos que tenían los
microscopios anteriores.

12. Se pusieron de moda el uso de gafas. Los fabricantes
sacaron al mercado muestrarios con una colección de
lentes coloreadas. A partir de ese momento las gafas
para sol se convirtieron en un elemento de uso común.
En 1952 con los ordenadores, y con la ayuda del
rayo láser, fue fácil la construcción de lentes.
Actualmente los instrumentos ópticos de
precisión son muy perfectos. Todo esto
contribuye a mejorar diferentes estudios de
investigación astronómica, de la superficie
terrestre y del universo.

13. FUENTES NATURALES
DE LUZ La luna y las estrellas
La luz del sol
Los volcanes
Materiales radioactivos
Algunos animales

14. FUENTES
ARTIFICIALES DE LUZ
Las combustiones
Lámparas de plasma
Explosiones atómicas
La luz eléctrica
Lámpara a gas

15. Objetos opacos:
la luz no los atraviesa
Objetos transparentes:
la luz los atraviesa.
Objetos translúcidos:
dejan pasar cierta cantidad de luz

16. La visión de los objetos se lleva a cabo gracias al fenómeno de la
reflexión que ocurre cuando se da un cambio de dirección de un rayo
o una onda proveniente de una fuente luminosa, que choca contra
una superficie pulimentada como es un espejo plano.

17. Dos leyes rigen la formación de imágenes en los espejos
planos:
El ángulo de reflexión es igual al
ángulo de incidencia.
El rayo incidente y el rayo
reflejado están en un mismo
plano perpendicular a la
superficie reflectora en este
caso, el espejo.

18. Los lentes convexos son convergentes y amplifican
la imagen de los objetos, como lupas, microscopios
y telescopios. También se usan para corregir la
presbicia y la hipermetropía. Pueden ser
biconvexos, plano convexos y convexo cóncavos
Los lentes son objetos transparentes, limitados por 2 superficies, de
la que al menos una es curva. Son de 2 clases: convexos y cóncavos.
Los lentes cóncavos pueden ser bicóncavos,
planocóncavos y cóncavoconvexos. Son
divergentes, es decir, disminuyen el tamaño de la
imagen del objeto, por ello se los emplea en
anteojos para facilitar la visión de los miopes.

19. La refracción es el cambio de dirección que sufren los rayos
de luz al pasar de un medio transparente a otro más denso,
por ejemplo: del aire al agua, del aire al vidrio, etc. La
refracción hace que un lápiz colocado dentro de un vaso de
agua parezca quebrado.

20. La refracción obedece a 2 leyes:
Todo rayo luminoso que pasa
oblicuamente a un medio
transparente más denso, se
desvía acercándose a la normal.
Un rayo luminoso al pasar de un
medio más denso a otro menos,
se desvía separándose de la
normal. Los ángulos de incidencia
y de refracción ya no son iguales.

21. Newton en sus experimentos con prismas de cristal demostró que la
luz se podía descomponer o fraccionar en varios colores individuales.
Es más, llegó a la conclusión de que las luces de distintos colores tenían
diferentes grados de refracción
Color es la percepción visual del reflejo de la luz que ilumina las
superficies y rebota en las células conos de nuestra retina.

22. • Los colores básicos de la luz son el rojo, el verde y el azul.
La luz está compuesta por ondas electromagnéticas que buscan generar
percepciones visuales que impactan sobre los objetos reflejándose, para asi
percibir su forma, tamaño, ubicación, color, textura, etc.
Los colores que el ojo humano puede distinguir se sitúan dentro de lo que se
denomina el espectro visible de la luz.

23. Una onda electromagnética es la forma de propagación de la
radiación a través del espacio a una velocidad constante de
300.0000 km/s. Las ondas luminosas son ondas electromagnéticas
cuya frecuencia está dentro del rango de la luz visible.
Se clasifican en:
 Ondas de
radiofrecuencia
Microondas
Infrarroja
Luz Visible
Rayos Ultravioleta
Rayos X
 Rayos Gamma

24. ONDAS DE RADIOFRECUENCIA . Son las ondas de radio
AM, FM y de televisión. Las radios FM funcionan en una
banda de mayor frecuencia que las AM, mientras que los
celulares y las emisoras de TV funcionan en frecuencias
similares.
MICROONDAS. Muy utilizados en comunicaciones y
aplicaciones de radar, como los aparatos usados para
medir la velocidad de los automóviles y en los hornos de
microondas.
RADIACIÓN INFRARROJA. Asociada a la emisión y
transmisión del calor. Las lámparas utilizadas en
kinesioterapia o para conservar calientes los alimentos
emiten este tipo de radiaciones.

25. ¿Quién no ha observado su mano iluminada por detrás de una bombilla
descubriendo huesos y venas? ¿O quién no ha mirado a través de un
microscopio, para descubrir lo que no se detecta a simple vista?
Actualmente, sobre la base de la tecnología, las matemáticas y el láser,
avanza la microscopía electrónica para ver órganos y células con detalle
antes inalcanzable y para aplicarlas al diagnóstico, el seguimiento y la
terapia en campos médicos como la neurología y la oncología.

26. LUZ VISIBLE. Denominada luz blanca esta compuesta por
7 colores: rojo, anaranjado, amarillo, verde, azul, índigo y
violeta.
RADIACIÓN ULTRAVIOLETA. Producida por el sol y por
lámparas especiales, se usan para detectar billetes falsos.
RAYOS X. Útiles en medicina por su capacidad de
penetrar en cuerpos densos, como los músculos y ser
reflejados por los huesos.
RAYOS GAMMA. Constituyen una radiación de altísima
frecuencia y energía que se produce en las reacciones
nucleares y en los aceleradores de partículas utilizados
para estudiar la estructura subatómica.

27. La cuchara que se encoge
Para poder realizar este experimento serán necesarios tres elementos
convencionales: 1 cuchara, 1 recipiente de plástico y agua. Para ponerlo en
práctica el primer paso es llenar de agua el recipiente de plástico hasta llegar al
tope, posteriormente hay que sumergir la cuchara en el recipiente y observar la
"magia". Podremos observar que la cuchara se ha encogido, es una visión que se
produce debido a la refracción de la luz en el agua. Esto se debe a que los rayos
de luz se doblan en este líquido consiguiendo que veamos la cuchara como si
hubiese disminuido de tamaño.
https://okdiario.com/curiosidades/experimentos-ninos-luz-822316

28. Prisma de agua
Materiales
Un espejo
Una cubeta llena de agua
Una ventana o rendija por la que entre un rayo de sol
Una pared blanca o una hoja de papel
Algún objeto para sostener el espejo inclinado
Procedimiento:
Pon la cubeta con agua frente a la ventana para que entre un rayo de sol dentro de
ella. Coloca un espejo inclinado en la cubeta, formando una cuña (prisma) de agua.
Busca la proyección del rayo de sol, sobre la pared (figura).
¿Qué sucede?
El rayo de luz incidente se rompe en los colores componentes de la luz blanca al
atravesar el prisma de agua encima del espejo. Los colores siempre aparecen en el
mismo orden que en un arco iris.
http://www.cientec.or.cr/ciencias/experimentos/optica.html#45

30. Realizar un ensayo literario con la temática de la CONTAMINACIÓN VISUAL
que nos perjudica, desde la salud de los ojos hasta la del cerebro e incluso
altera la tensión y produce estrés, y estas son solo algunas de las
consecuencias de este tipo de contaminación. El exceso de información en
colores, luces y formas, hace que nuestro cerebro no pueda procesarla
debidamente y, al final, ignore una parte y deje mucha de lado, almacenada
en la memoria, aunque no nos demos cuenta.
Realizamos una campaña contra La contaminación visual que es todo
aquello que afecta o perturba la visualización rompiendo la estética del
paisaje.

31. El 16 de mayo de 1960, el físico e ingeniero estadounidense Theodore Maiman (1927-
2007) obtuvo la primera emisión láser, precursora de uno de los más importantes y
versátiles instrumentos científicos de todos los tiempos.
El láser es un dispositivo capaz de generar un haz de luz que posee una intensidad
mucho mayor que la luz emitida por cualquier otro tipo de fuente luminosa. La
dispersión del haz del láser es mucho más pequeña, por eso observamos la emisión del
rayo láser como un hilo rectilíneo de luz.
Los reproductores de CD, DVD y blu-ray, los punteros láser, las impresoras láser, los
lectores de códigos de barras utilizados en muchos comercios o los sistemas de
comunicaciones por fibra óptica que conectan la red global de Internet son solo algunos
ejemplos de aplicación del láser en nuestra vida cotidiana. También el láser tiene
importantes aplicaciones industriales, como el corte de piezas, la soldadura de metales,
la guía de maquinaria y robots en cadenas de fabricación o la medición precisa de
distancias, y aplicaciones biomédicas en diversos tratamientos quirúrgicos, en la
eliminación de la miopía o en el tratamiento de ciertos tumores. El láser incluso se
utiliza en los centros de belleza que continuamente nos bombardean con anuncios
sobre depilación láser.
Láser es en realidad un acrónimo formado por las iniciales de light amplification by
stimulated emission of radiation
https://metode.es/revistas-metode/article-revistes/una-revolucion-para-la-
optica.html

32. ¿Qué ves en esta imagen? ¿Cuántos caballos ves?

33. Mira el dibujo. ¿Se mueve? Di el color con el que está escrita cada
palabra lo más rápido posible, no la palabra

35. Puedes hacer un microscopio con tan solo 2 lentes
biconvexos y un tubo. Estos 3 objetos son las 3 partes
esenciales de un microscopio (ocular, tubo y el objetivo).
El microscopio, es un instrumento de amplificación
de imágenes que consiste en la utilización de una o
más lentes convergentes en un solo sistema óptico.

36. Materiales
1 Tubo de cartón
2 lupas de diámetro de
5.5 cm. y ligas
Una hojita de planta
Luz de linterna o de
celular.
El poder de aumento es el que nos dice la cantidad de veces con las que se
puede aumentar la visualización de los objetos. Nuestra lupa tiene un
diámetro de 5.5 cm y el tubo tiene un alto de 13 cm, dando como resultado
un aumento de 1.07 X de nuestro microscopio casero.
Procedimiento
1.Cortar el tubo de un alto de 13 cm.
3.Colocar las lupas, una como objetivo y la otra como ocular.
4.Calibrar los lentes, visualizando la imagen de una hoja de planta. Puedes
alumbrar la muestra con una pequeña linterna o la luz de tu celular.