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ÓPTICA Y LUZ
FÍSICA IIPor: Sandra Milena Pachón Peralta
Lic. UPN
La luz es una onda electromagnética que se propaga en el vacío.Se propaga como campos transversales oscilatorios, se divide en E y B que son paralelos.
TEORIAS
CORPUSCULAR• Fuentes luminosas
emiten pequeñas partículas, en línea recta con gran velocidad.
• Reflexión, refracción y Ek de la luz
• NEWTON
ONDULATORIA• Se debe a vibraciones
periódicas., sinusoidales ETER.
• Velocidad constante en el vacío. Intensidad proporcional al 2 de la amplitud
• Reemplazo de la teoría mecánica por la electromagnética.
• HUYGENS YOUNG Y FRESNEL• MAXWEL
CUANTICA• Paquetes de energía
llamados fotones o cuantos, asociado a las vibraciones luminosas.
ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO Tiene un rango de frecuencias enorme
(rayos gamma, x, ultravioleta, infrarrojo, ondas cortas de radios, entre otros).
La longitud de onda λ esta relacionada con la frecuencia mediante c=f
λ3 𝑋 108𝑚/𝑠
La longitud de onda de luz amarilla de una llama de sodio
es de 589 nm. Calcule su
frecuencia. Tomado de Física de TIPPENS, Ed. Mc Graw Hill
FUENTES LUMINOSAS
El átomo esta formado de un núcleo rodeado de electrones que giran en diferentes órbitas, se dice que el átomo esta excitado. Pro el electrón regresa a su orbita original restituyendo la energía en forma de luz, así la luz provienen del regreso de un electrón a su orbita original
El flujo luminoso es la parte de potencia radiante total emitida por una fuente de luz que es capaz de afectar el sentido.
¿Sabias qué? En una lámpara común de luz incandescente solo el 10% de la energía radiantes es flujo luminoso. La mayor parte de la potencia radiante no es luminosa
Un proyector de luz está equipado con una lámpara de 40cd, que concentran un haz de luz sobre una pared vertical. El haz cubre el área de 9m² de la pared, y el proyector esta situado a 20m de dicha pared.
Calcule el flujo luminoso del proyector.
FUENTES DE LUZ
Las radiaciones electromagnéticas de las que se compone la luz pueden producirse de forma muy variada y según los fenómenos que las generen.
1. TERMORRADIACIÓN
2. LUMINISCENCIA
3. RADIACIÓNELÉCTRICA
1. SOL, FUEGO, LAMPARAS INCADESCENTES COMUNES Y ALÓGENAS
2. RELÁMPAGO, LAMPARAS DE SODIO MERCURIO Y HALOGENUROS METÁLICOS
3. LUCIERNAGA Y LEDS
Fenómenos de la luzCuando la luz incide sobre un cuerpo, éste la devuelve al medio en mayor o menor proporción según sus propias características. Este fenómeno se llama reflexión y gracias a él podemos ver las cosas
Es el fenómeno por el cual un rayo luminoso sufre una desviación al atravesar dos medios transparentes de distinta densidad.Cambio de dirección que experimenta una onda al cambiar de medio
es un fenómeno característico de las ondas que consiste en la dispersión y curvado aparente de las ondas cuando encuentran un obstáculo.
Leyes de Snell refracción
El rayo incidente, el rayo reflejado y la normal trazados en un punto de incidencia están contenidos en un mismo plano
n = c/ v
Entre el ángulo de incidencia y el de refracción existe la siguiente relación.
n1 sen i=n2 sen r
sen i / senr =v1 / v 2
Cuál es la velocidad de la luz para estas sustancias???
sustancia Índice de refracción
Aceite 1,51Aire 1Agua 1,33Cuarzo 1,54Diamante 2,42hielo 1,41
Un rayo de luz, entra al agua como lo muestra figura, hallar el valor de θ
160º
θ
ESPEJOS PLANOS:
Superficie pulida que forma imágenes a causa de la reflexión de la luz.
CURVOS:Son casquetes esféricos, cóncavos o convexos, las imágenes son muy diferentes de las dadas por un espejo plano.
CURVOS ELEMENTOS
CENTRO DE CURVATURA, C : Es
el centro de la superficie esférica que pertenece al
espejo.
RADIO DE CURVATURA, R: Es la distancia entre C y
la superficie del espejo
VÉRTICE DEL ESPEJO, V: Es el
origen del sistema de coordenadas, donde
se intercepta la superficie del espejo
con el eje óptico.
FOCO, F: Es el punto donde convergen los rayos paralelos al eje óptico en
un espejo cóncavo. En general los espejos
estudiados son de poca curvatura.
EJE ÓPTICO: Es la recta que pasa
por C y V, cortando al espejo en dos
partes simétricas e iguales.
1.Rayo de color rojo: Cualquier rayo que incide de manera paralela al eje óptico de refleja en dirección del foco o su prolongación (espejo divergente)2.Rayo de color verde: Todo rayo que pasa por el foco o viene en dirección del foco, al reflejarse lo hace paralelo al eje óptico3.Rayo Azul: Todo rayo que pasa por el centro de curvatura o en su dirección e incide perpendicular a la superficie del espejo, necesariamente se refleja por la misma trayectoria, pero en sentido contrario.4.Rayo de color negro: Este rayo que incide justo en el vértice del espejo, se refleja en el mismo ángulo con el cual incidió y en el caso del espejo divergente es su proyección la que determina la formación de la imagen
Distancia al objeto OV p +or -ov
Distancia de la imagen IV q +or -ov
Radio de curvatura CV R +ec -ed
Tamaño del objeto OA y + lado d y – inver.
Tamaño de la imagen I y’
Una fuente de luz de 6 cm de altura se coloca a 60 cm de un espejo cóncavo cuya longitud focal es 20 cm. Determine la ubicación, la naturaleza y el tamaño de la imagen.
q y M