Reflectividad de Luz

1. Física
I medios

2. La luz en tu vida cotidiana…
Arcoiris
Espejos curvos
El Sol
Lentes

3. ÁREA DE LA FÍSICA QUE SE ENCARGA DE
ESTUDIAR LA LUZ, SUS CARACTERÍSTICAS Y
SU INTERACCIÓN CON LA MATERIA
ÓPTICA

4. ¿Cómo trabajaremos en esta
unidad?
1) Conoceremos desde una perspectiva histórica cómo diferentes científicos se
cuestionaron he intentaron dar respuesta a: ¿qué es la luz y cómo se comporta?
2) Definiremos y clasificaremos la luz.
3) Analizaremos diferentes fenómenos luminosos cotidianos mediante los fenómenos
ondulatorios: reflexión, refracción, transmisión, absorción, interferencia, difracción y
Efecto Doppler.
4) Profundizaremos en reflexión de la luz: espejos planos y curvos.
5) Profundizaremos en refracción de la luz: lentes.
6) Entenderemos cómo nuestro ojo es capaz de captar la luz e interpretarla como
imágenes a nivel cerebral.

5. ANÁLISIS HISTÓRICO-CIENTÍFICO RESPECTO AL
ESTUDIO DE LA LUZ, SUS CARACTERÍSTICAS Y
PROPIEDADES

6. IDEAS DE PLATÓN Y ARISTÓTELES
Nuestros ojos
emitían partículas
que al llegar a los
objetos los hacían
visibles.
Describe a la luz
como un flujo
inmaterial que se
propaga entre el
ojo y los objetos.

8. Sir Isaac Newton
(1643-1727)
LA LUZ ESTÁ COMPUESTA POR
GRUPOS DE PEQUEÑAS
PARTÍCULAS (CORPÚSCULOS)
EMITIDAS POR CUERPOS
LUMINOSOS QUE ESTIMULAN
NUESTROS OJOS (VISIÓN)
SE PROPAGAN EN LÍNEA RECTA
PUEDE ATRAVESAR MATERIALES
TRANSPARENTES (TRANSMISIÓN-
REFRACCIÓN) Y REFLEJARSE EN MEDIOS
OPACOS (REFLEXIÓN-SOMBRA)
INICIOS DEL SIGLO XVIII
CUANDO LA LUZ ATRAVIESA UN PRISMA
(CUERPO TRANSPARENTE) SE SEPARA EN
TODOS LOS COLORES DEL ARCOIRIS
DISPERSIÓN DE LA LUZ

9. CHRISTIAN HUYGENS
(1629-1695)
LA LUZ ES UNA ONDA QUE
NECESITA DE UN MEDIO MATERIAL
PARA PROPAGARSE LLAMADO
ÉTER
SE PROPAGA EN LÍNEA RECTA
LA LUZ COMO ONDA PUEDE
REFLEJARSE Y REFRACTARSE
(TRANSMITIRSE)
INICIOS DEL SIGLO XVIII (EN LA MISMA ÉPOCA QUE NEWTON)
LA MASA DE LOS CUERPOS QUE
EMITEN LUZ NO DISMINUYE

11. SIN EMBARGO EN 1801…
DEMUESTRA EXPERIMENTALMENTE QUE
LA LUZ REALIZA EL FENÓMENO
ONDULATORIO DE INTERFERENCIA Y
DIFRACCIÓN MEDIANTE UN
EXPERIMENTO LLAMADO “DOBLE
RENDIJA”
A
P
O
Y
A

12. ADEMÁS EN 1818…
CONTINÚA PROFUNDIZANDO LOS
TRABAJOS DE YOUNG Y DEMUESTRA LA
DIFRACCIÓN A NIVEL EXPERIMENTAL Y
TAMBIÉN LA POLARIZACIÓN DE LOS
RAYOS LUMINOSOS
A
P
O
Y
A

13. Y EN 1865…
DEMUESTRA MATEMÁTICAMENTE QUE LA LUZ
ES UNA ONDA ELECTROMAGNÉTICA DE ALTA
FRECUENCIA Y LOGRA CALCULAR
APROXIMADAMENTE SU RAPIDEZ EN EL VACÍO:
𝟑 ∙ 𝟏𝟎𝟖
[𝒎/𝒔]
A
P
O
Y
A

15. SIN EMBARGO, EN 1905…
(1879-1955)
DEMUESTRA QUE LA LUZ ESTÁ COMPUESTA
POR PARTÍCULAS: “CUANTOS DE LUZ”
MEDIANTE EL EXPERIMENTO
A
P
O
Y
A

16. ¿Y QUÉ ES EL EFECTO FOTOELÉCTRICO?

17. Conclusiones respecto de los
resultados obtenidos

18. DE HECHO EN 1918, APOYANDO
EL TRABAJO DE EINSTEIN
DESCUBRE LA MECÁNICA CUÁNTICA Y
EXPLICA QUE EL SALTO ELECTRÓNICO
PERMITE LA FORMACIÓN DE LA LUZ
(FOTONES)
A
P
O
Y
A

19. PLANCK Y LA “CREACIÓN” DE
LA LUZ

21. PERO EN 1929…

22. EN SÍNTESIS:
 La luz es una onda electromagnética de alta frecuencia
conformada por pequeñas partículas llamadas FOTONES.
 Cada tipo de onda luminosa está compuesta por fotones de
una frecuencia y energía específica.
 La máxima rapidez de la luz la tiene cuando se propaga por el
vacío.
 La luz se “produce” al interior del átomo: saltos de electrones
desde los niveles de mayor energía a los de menor energía.

26. NATURAL
ARTIFICIAL
ARTIFICIAL

27. Ondas de Radio Microondas
Ondas
Infrarrojas
Luz
Visible
Ondas
Ultravioleta
Ondas
Rayos X
Ondas Rayos Gamma

36. UVA UVB UVC
De mayor frecuencia, los
más nocivos para la salud
De frecuencia media,
penetran las primeras
capas de la piel
provocando quemaduras y
ampollas.
Son totalmente absorbidos
por las primeras capas de la
atmósfera
Traspasan las primeras
capas de la atmósfera y
medianamente absorbidos
por la capa de ozono
Principal causante del
cáncer, los más peligrosos
para el organismo
De frecuencia baja en
comparación a los UVB y
UVC, traspasan las capas
de la atmósfera y es cada
vez menos absorbida por
la capa de ozono
Penetran las primeras
capas de la piel, activando
la producción de melanina
(bronceado)
Destruye el colágeno que
da elasticidad a la piel,
provocando
envejecimiento prematuro,
manchas y lesiones
precancerosas

38. Descubiertos
accidentalmente por
Roentgen en 1895
Muy importantes en
medicina: tienen la
capacidad de penetrar
cuerpos densos como la
piel y los músculos; son
reflejados por los huesos
Radiación del tipo
ionizante y absorbida por
las primeras capas de la
atmósfera

39. Radiación de altísima
frecuencia y energía
Se producen en reacciones
nucleares y en los
aceleradores de partículas
Radiación que es absorbida
por las primeras capas de la
atmósfera

40. EN MEDICINA:
Esterilización del equipo
médico y exterminación de
bacterias e insectos en
productos alimentarios
Tomografías y medicina
nuclear
Rayos del tipo ionizante:
podrías provocar cambios
moleculares que pueden
repercutir en efectos
cancerígenos

42. SE CLASIFICAN EN:
MATERIALES
TRANSPARENTES
TRANSMITEN TODA
LA LUZ INCIDENTE
(DAN EL PASO)
EL VIDRIO ES
TRANSPARENTE
PARA LA LUZ VISIBLE
PERO OPACO PARA
LA RADIACIÓN
INFRARROJA Y UV
MATERIALES
TRANSLÚCIDOS
TRANSMITEN TODA
LA LUZ INCIDENTE
(DAN EL PASO) PERO
LA DISPERSAN
MATERIALES
OPACOS
ABSORBEN “TODA” LA LUZ
INCIDENTE (NO DAN EL PASO)
Las vibraciones que la luz
comunica a sus átomos y
moléculas se convierte en
energía interna (los cuerpos
aumentan su temperatura)

43. Pierre Fermat
Matemático y Físico
(1601-1665)

44. FENÓMENOS
ONDULATORIOS
DE LA LUZ
REFLEXIÓN
REFRACCIÓN
TRANSMISIÓN
INTERFERENCIA
DIFRACCIÓN
ABSORCIÓN
POLARIZACIÓN
EFECTO
DOPPLER

46. Cuando una fuente luminosa emite luz, esta se propaga en
línea recta en todas direcciones dando origen a infinitos
rayos de luz

47. Rayo Incidente
• Rayo que llega a una
determinada superficie
desde una fuente
luminosa.
Rayo Reflejado
• Es el rayo que se refleja
desde una determinada
superficie.
• Pulida o rugosa.

48. TIPOS DE REFLEXIÓN
ESPECULAR O
REGULAR
Se produce cuando la
frontera es una
superficie lisa sin
rugosidades.
RAYOS INCIDENTES Y
REFLEJADOS
PARALELOS ENTRE SÍ
DIFUSA O
IRREGULAR
Se produce cuando la
frontera es una
superficie rugosa o
irregular.
RAYOS INCIDENTES
PARALELOS Y RAYOS
REFLEJADOS NO
PARALELOS ENTRE SÍ

49. RECUERDA QUE…
Escriba aquí la ecuación.
𝜶 𝜷
𝜶 = 𝜷

51. La refracción
Es el cambio de dirección que experimenta una onda al pasar de
un medio material a otro. Sólo 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 y la longitud, cuando pasa de un medio a otro.
Podemos observa en la figura que no hay el cambio del color,
por lo tanto, la frecuencia no cambia.

52. 3) EL COLOR
Todo cuerpo iluminado
absorbe una parte de
las ondas
electromagnéticas y
refleja las restantes.

53. Interacción de la Luz

54. Dispersión de la Luz Blanca
(descomposición de la luz)
Cuando un haz de luz
blanca, por ejemplo,
procedente del sol
atraviesa las gotas de
lluvia, las distintas
radiaciones
monocromáticas son tanto
más desviadas por la
refracción cuanto menor
es su longitud de onda.

55. Dispersión de la Luz blanca
(descomposición)

56. RED DE DIFRACCIÓN
Cuando hay una necesidad de
separar la luz de diferentes
longitudes de onda en alta
resolución, la herramienta de
elección mas usada es la red
(o rejilla) de difracción. Ese
aspecto de "súper prisma" de
la red de difracción, conduce
a su aplicación en la medición
de los espectros atómicos
tanto en instrumentos de
laboratorio como en
telescopios.

57. Luz visible
Comparativo de color,
frecuencia y longitud