INSTRUCCIONES: Ya par finalizar la ultima parte del trabajo de esta unidad revisa tus comentarios anteriores.
3.3.1 Concepto y propagación de la luz
3.3.2 Intensidad luminosa y flujo luminoso
3.3.3Iluminación y ley de la iluminación
3.3.4 Leyes de la reflexión y refracción
3.3.5 Espejos y lentes
1.- Comprueba las leyes de la reflexión y refracción con una práctica de laboratorio y comenta sus conclusiones con su equipo de trabajo y con el docente.
2.- Comprueba las características de espejos y lentes realizando una práctica de laboratorio, comentando sus resultados con sus compañeros de equipo y con el grupo.
3.- Indaga con su profesor sobre la aplicación de los espejos y lentes en su vida diaria.
4.- Busca información bibliográfica o fuentes electrónicas sobre la Teoría General de la Relatividad y del efecto fotoeléctrico.
5.- Compara la información bibliográfica o electrónica sobre efecto fotoeléctrico,
6.- Explica la importancia y aplicación de los reactores en la producción de la electricidad
7.- Diseño experimental
8.- Conclusiones
9.- Observaciones
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207 comentarios:
1 – 200 de 207 Más reciente› El más reciente»CONCEPTO Y PROPAGACIÓN DE LA LUZ
PROPAGACIÓN:
Es Una de las propiedades de la luz más evidentes a simple vista es que se propaga en línea recta. Lo podemos ver, por ejemplo, en la propagación de un rayo de luz a través de ambientes polvorientos o de atmósferas saturadas. La óptica geométrica parte de esta premisa para predecir la posición de la luz, en un determinado momento, a lo largo de su transmisión.
De la propagación de la luz y su encuentro con objetos surgen las sombras. Si interponemos un cuerpo opaco en el camino de la luz y a continuación una pantalla, obtendremos sobre ella la sombra del cuerpo. Si el origen de la luz o foco se encuentra lejos del cuerpo, de tal forma que, relativamente, sea más pequeño que el cuerpo, se producirá una sombra definida. Si se acerca el foco al cuerpo surgirá una sombra en la que se distinguen una región más clara denominada penumbra y otra más oscura denominada umbra.
Sin embargo, la luz no siempre se propaga en línea recta. Cuando la luz atraviesa un obstáculo puntiagudo o una abertura estrecha, el rayo se curva ligeramente. Este fenómeno, denominado difracción, es el responsable de que al mirar a través de un agujero muy pequeño todo se vea distorsionado o de que los telescopios y microscopios tengan un número de aumentos máximo.
3.3.2 INTENSIDAD LUMINOSA Y FLUJO LUMINOSO
Se define como la cantidad de flujo luminoso que emite una fuente por unidad de ángulo sólido. Su unidad de medida en el Sistema Internacional de Unidades es la candela (cd), que es una unidad fundamental del sistema
Matemáticamente, su expresión es la siguiente:
FLUJO LUMINOSO
El flujo luminoso es la medida de la potencia luminosa percibida. Difiere del flujo radiante, la medida de la potencia total emitida, en que está ajustada para reflejar la sensibilidad del ojo humano a diferentes longitudes de onda.
Su unidad de medida en el Sistema Internacional de Unidades es el lumen (lm) y se define a partir de la unidad básica del SI, la candela (cd), como:
El flujo luminoso se obtiene ponderando la potencia para cada longitud de onda con la función de sensibilidad luminosa, que representa la sensibilidad del ojo en función de la longitud de onda. El flujo luminoso es, por tanto, la suma ponderada de la potencia en todas las longitudes de onda del espectro visible. La radiación fuera del espectro visible no contribuye al flujo luminoso. Así, para cualquier punto de luz, si representa el flujo luminoso , simboliza la potencia radiante espectral del punto de luz en cuestión y la función de sensibilidad luminosa, entonces:
Bajo condiciones fotópicas una luz monocromática de 555 nm (color verde) con un flujo radiante de 1W, genera un flujo luminoso de 683,002 lm, que corresponde con la máxima respuesta del ojo humano. Por otro lado, el mismo flujo de radiación situado en otra longitud de onda diferente de la del pico, generaría un flujo luminoso más pequeño, de acuerdo con la curva .
3.3.3ILUMINACIÓN Y LEY DE LA ILUMINACIÓN
La iluminación es la acción o efecto de iluminar. En la técnica se refiere al conjunto de dispositivos que se instalan para producir ciertos efectos luminosos, tanto prácticos como decorativos. Con la iluminación se pretende, en primer lugar conseguir un nivel de iluminación, o iluminancia, adecuado al uso que se quiere dar al espacio iluminado, nivel que dependerá de la tarea que los usuarios hayan de realizar.
Ley de la Iluminación
La iluminación que recibe un cuerpo es directamente proporcional a la intensidad del cuerpo luminoso e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia
PRACTICA DE LABORATORIO:
(Ley de reflexión y refracción)
OBJETIVOS
• Deducir experimentalmente las leyes de reflexión y, encontrar una regla para determinar la posición de la imagen de un objeto.
• Definir los elementos principales de un espejo curvo.
• Definir operacionalmente el fenómeno de la refracción luminosa.
• Determinar índices de refracción relativos.
• Conocer el fenómeno de la reflexión total interna e interpretar el significado de ángulo crítico.
MATERIALES
• Fuente de luz con diafragma ( 12 volt).
• Semidisco transparente (Plesiglas).
• Espejo Plano.
• Espejo Curvo.
• Base de Poliestireno ( 20*30 cms).
• Alfileres.
• Reglas de 30 y 60 Cms.
• Hojas de papel cuadriculado
• Hojas de papel graduado en ángulos.
Montaje 1:
En esta actividad se procede a realizar el montaje sobre una mesa en la que tenemos una base de poliestireno, el la que fijamos una hoja cuadriculada con alfileres en sus extremos, sobre esta ubicamos un espejo plano en forma vertical y de tal manera que su parte inferior coincida con las líneas del papel, luego trazamos una recta normal al espejo ( que quedará determinada por una línea de la hoja ). Luego conectamos la fuente de luz a la red de electricidad y hacemos incidir un rayo razante a la hoja y que llegue al vértice entre el espejo y la normal, lo hacemos para diferentes ángulos.
Observaciones 1:
Comenzaremos por hacer incidir los rayos razantes a la hoja y que lleguen al vértice del espejo y la normal, se hace para distintos ángulos.
Rayo reflejado
Montaje 2:
En esta parte de la primera actividad siguiendo el mismo montaje anterior se colocará un objeto frente al espejo plano ( en este caso un alfiler ) y veremos lo que sucede e idearemos un método para determinar la posición de la imagen al otro lado del espejo. Cabe acotar que este es un espejo plano pequeño y espejo en nuestra asignatura es toda superficie pulimentada, por ejemplo una lamina de cristal, la superficie de un lago en reposo, etc...
Observaciones 2:
Aquí se hizo incidir un rayo sobre el espejo, de tal manera que este cubra toda la sombra que proyecta el alfiler, así obtenemos un rayo incidente y otro reflejado.
Al mirar hacia el espejo vemos en él una imagen del alfiler. Ahora si queremos saber cual es la posición de la imagen (virtual) debemos hacer las proyecciones del rayo reflejado y la de un rayo que pase por el objeto y sea normal al espejo, en la intersección de estas dos proyecciones se encuentra la posición de la imagen ( detrás del espejo).
CARACTERISTICA DE ESPEJOS Y LENTES.
• Brillantez aparente: depende directamente del área recolectora de luz. Entre más grande dicha área más brillante será la imagen.
• Contraste: es la diferencia que se nota entre distintos colores o entre las distintas tonalidades de un mismo color. A mayor contraste mayor nitidez en la imagen.
• Refracción: desviación de la luz cuando ésta atraviesa un medio diferente de aquel en el cual se estaba propagando. Ejemplo: cuando la luz proviene del espacio y entra en el "medio" atmosférico terrestre, la luz se desvía; cuando la luz pasa del aire al vidrio, se desvía o refracta, y viceversa.
Indaga con su profesor sobre la aplicación de los espejos y lentes en su vida diaria
hola profesor el uso del lente para usted le puede ayudar en algo bueno para mi el lente es un medio u objeto que concentra o dispersa rayos de luz.en cambio el espejo algunos lo utilizamos como medio util para tener una vision perfecta de nosotros.
BIBLIOGRAFÍAS:
http://www.google.com.mx/search?hl=es&q=teoria+de+relatividad+y+efecto+fotoelectrico&meta=&aq=f&oq=
http://www.google.com.mx/search?hl=es&q=efecto+fotoelectrico+albert+einstein&revid=1602816539&ei=vHxQS_WgIYv8sgOx_5SGCA&sa=X&oi=revisions_inline&resnum=0&ct=broad-revision&cd=1&ved=0CCgQ1QIoAA
http://es.wikipedia.org/wiki/Albert_Einstein#Efecto_fotoel.C3.A9ctrico
REACTORES EN LA PRODUCCION DE LA ELECTRICIDAD
Un reactor nuclear es un dispositivo en donde se produce una reacción nuclear controlada. Se puede utilizar para la obtención de energía en las denominadas centrales nucleares, la producción de materiales fisionables, como el plutonio, para ser usados en armamento nuclear, la propulsión de buques o de satélites artificiales o la investigación. Una central nuclear puede tener varios reactores. Actualmente solo producen energía de forma comercial los reactores nucleares de fisión, aunque existen reactores nucleares de fusión experimentales.
La potencia de un reactor de fisión puede variar desde unos pocos kW térmicos a unos 4500 MW térmicos (1500 MW "eléctricos"). Deben ser instalados en zonas cercanas al agua, como cualquier central térmica, para refrigerar el circuito, y se emplazan en zonas sísmicamente estables para evitar accidentes. Poseen grandes medidas de seguridad. No emiten gases que dañen la atmósfera pero producen residuos radiactivos que duran decenas de miles de años, y que deben ser almacenados para su posterior uso en reactores avanzados y así reducir su tiempo de vida a unos cuantos cientos de años.
Aplicaciones
• Generación nuclear:
•
o Producción de calor para la generación de energía eléctrica
o Producción de calor para uso doméstico e industrial
o Producción de hidrógeno mediante electrólisis de alta temperatura
o Desalación
o
• Propulsión nuclear:
•
o Marítima
o Cohetes de propulsión térmica nuclear (propuesta)
o Cohetes de propulsión nuclear pulsada (propuesta)
o
• Transmutación de elementos:
•
o Producción de plutonio, utilizado para la fabricación de combustible de otros reactores o de armamento nuclear
o Creación de diversos isótopos radiactivos, como el americio utilizado en los detectores de humo, o el cobalto-60 y otros que se utilizan en los tratamientos médicos
• Aplicaciones de investigación, incluyendo:
o Su uso como fuentes de neutrones y de positrones (p. ej. para su uso de análisis mediante activación neutrónica o para el datado por el método de potasio-argón).
o Desarrollo de tecnología nuclear
experimento
construccion de u generador termolectrico
objetivo:
Producción de calor para la generación de energía eléctrica
El Motor Termo Electrico ha sido desarrollado para demostrar la conversión del calor en electricidad y por lo tanto en trabajo útil.
Consta de un generador Termo Eléctrico de multi células intercalado entre una fuente caliente y una pila fría donde la fuente caliente es un quemador spirit convencional de laboratorio y la pila fría es aire frio refrigerado por convección asistida por la acción del hélice. La corriente generada por el efecto termo eléctrico esta utilizada para manejar un motor eléctrico en el cual el hélice esta montado.
conclusiones:
este experimento nos puede servir cuando en acosiones no hay luz por que atravez del generador termolectrico producuce calor.
observaciones:
este trabajo me llamo mucho atencion sim embargo se me dificulto mucho al principio sobre los temas fueron d gran importancia y ayuda.
Socorro Arellano Lopez No. 4
ONDAS TRANVERSALES (O.T)
En ciertos casos las partículas del medio se mueven de un lado a otro en la misma dirección en la que se propaga la onda.
. Las partículas se mueven a lo largo de la dirección de la onda en vez de hacerlo en sentido perpendicular
ONDAS LONGITUDINALES (O.L)
Una onda longitudinal es aquella en la que el movimiento de oscilación de las partículas del medio
es paralelo a la dirección de propagación de la onda
CARACTERISRICAS DE (O.T)
1.- Las variaciones en el desplazamiento de los puntos de una cuerda tensa constituyen una onda típicamente transversal
2.- Dicho de otra forma, los campos eléctrico y magnético oscilan perpendicularmente a la dirección de la
propagación, es decir, transversalmente
EJEMPLO.E (OT)
son las ondas circulares en el agua, ya que,se mueven describiendo todas las direcciones del plano sobre la superficie del agua
pero las partículas suben y bajan, no se trasladan segun las direcciones que dibujan sobre el eje horizontal
CARACTERISTICAS DE (O.L)
1.-Una onda longitudinal es aquella en la que el movimiento de oscilación de las partículas del medio es paralelo a la dirección de propagación de la onda
2.- Las ondas longitudinales reciben también el nombre de ondas de presión u ondas de compresión
Ejemplo de (O.L)
que de ondas longitudinales son el sonido y las ondas sísmicas de tipo generadas en un terremoto
Si imaginamos un foco puntual generador del sonido, los frentes de onda (en rojo) se desplazan alejándose del foco, transmitiendo el sonido a través del medio de propagación, por ejemplo aire.
socorro
INTERFERENCIA CONSTRUCTIVA
o refuerzo, en donde se dice que las ondas están en fase.Cuando la cresta de una onda se superpone al valle de otra, los efectos individuales se reducen La parte alta de una onda llena simplemente la parte baja de la otra.
INTERFERENCIA DESTRUCTIVA
cancelación, donde decimos que las ondas están fuera de fase
La interferencia es un fenómeno característico de todo movimiento ondulatorio, trátese de ondas en el agua, ondas sonoras u ondas de luz
socorro
Experimento
Material
• 100 varillas de madera de 30
o 40 cm de largo y de 1/4 o
1/2 pulgada de diámetro
• Hilo de nylon de 90 libras
• Popotes duros
• Tijeras
• Taladro con una broca delgada
• Regla
PROSEDIMIENTO
A cada una de las varillas se le hará un par de orificios a una distancia de un centímetro en ambos extremos a partir de su centro. Se ocupará un taladro con una broca muy delgada, aproximadamente de 1/16 (ver figs. 2 y 3). Se pasará el hilo de nylon de ida y de regreso para construir una especie de escalera con todas las varillas (en el ejemplo aquí representado sólo usamos 30 varillas para economizar tiempo), y entre varilla y varilla colocaremos un pedacito de popote de 2 o 3 cm, para asegurarnos de que la distancia entre las varillas se mantenga constante
¿Qué sucederá si hacemos “chocar” dos ondas de frente? Mandemos una primera onda. Esperemos que llegue al extremo contrario, ahí parte de ella se reflejará. Entonces mandemos una segunda onda para que se encuentre justo de frente con la primera a la mitad de nuestra serie de varillas. Si las dos ondas que hemos formado son de amplitudes y frecuencias similares, no apreciaremos qué ha sucedido. Aunque podemos suponer que sólo existen dos posibilidades: que reboten o que se atraviesen.
socorro
Ondas estacionarias
Aprovechemos lo que acabamos de descubrir y mandemos muchas ondas sin parar. Es todas las ondas que van se atravesarán con las ondas que regresen. Al observar con detenimiento podemos describir la situación. Unas 12 o 13 varillas suben (claro que esto depende de la frecuencia de las ondas) mientras otras 12 o 13 bajan. Luego intercambian y así sucesivamente. Se han formado una serie de bloques, como montañas que se elevan o descienden, que observamos de manera periódica. Pero las varillas que se encuentran entre dos de estos bloques prácticamente no se mueven. Entre más perfecto sea el ritmo con el que formemos las ondas, menos se moverán esas varillas. ¿Por qué? Veámoslo así, al chocar ondas de frente pueden suceder dos cosas: que ambas se sumen si se encuentran partes altas con partes altas (cresta con cresta) o partes bajas con partes bajas (valle con valle), o que se resten si se encuentran cresta con valle o viceversa. Por lo tanto, las varillas se mueven mucho porque las ondas se suman cuando se encuentran de frente, y se restan cuando casi no se mueven. Éste es el famoso fenómeno conocido como ondas estacionarias
socorro
FENOMENO ACUSTICO
Se denomina fuente sonora al proceso mediante el cual un sonido es manipulado para generar en el oyente la sensación de estar moviéndose en un espacio real o virtualLas ondas van "debilitándose en amplitud" conforme van alejándose de su punto de origen: es lo que se conoce como atenuación de la onda. Aunque la amplitud de las ondas decrece, su longitud de onda y su frecuencia permanecen invariables, ya que éstas dependen sólo del foco emisor.
La disminución de amplitud de una onda sonora se debe a dos razones:
• La ampliación del frente de onda, que da lugar a una disminución de la amplitud viene cuantificada por la Ley cuadrática inversa.
• La absorción de la vibración, que es un proceso disipativo por el cual parte de la potencia sonora es absorbida por algún material que sea un aislante acústico
socorro
DEFINICION:
Ciertas características de los fluidos y de los sólidos influyen en la onda de sonido. Es por eso que el sonido se propaga en los sólidos y en los líquidos con mayor rapidez que en los gases
La física del sonido es estudiada por la acústica, que trata tanto de la propagación de las ondas sonoras en los diferentes tipos de medios continuos como la interacción de estas ondas sonoras con los cuerpos
CUALIDADES DEL SONIDO
• El Tono viene determinado por la frecuencia fundamental de las ondas sonoras y es lo que permite distinguir entre sonidos graves, agudos o medios. El tono lo determina la longitud de la onda, medida en ciclos por segundos o Hercios (Hz). Para que podamos percibir los humanos un sonido, éste debe estar comprendido en la franja de 20 y 20.000 Hz. Por debajo tenemos los infrasonidos y por encima los ultrasonidos. A esto se le denomina rango de frecuencia audible. Cuanto mas edad se tiene, este rango va reduciendose tanto en graves como en agudos.
• La Intensidad es la cantidad de energía acústica que contiene un sonido. La intensidad viene determinada por la potencia acústica, que a su vez está determinada por la amplitud y nos permite distinguir si el sonido es fuerte o débil. Los sonidos que percibimos deben superar el umbral auditivo (0 dB) y no llegar al umbral de dolor (140 dB). Esta cualidad la medimos con el sonómetro y los resultados se expresan en decibelios (dB).
• El Timbre es la cualidad que confiere al sonido los armónicos que acompañan a la frecuencia fundamental. Esta cualidad es la que permite distinguir dos sonidos, por ejemplo, entre la misma nota (tono) con igual intensidad producida por dos instrumentos musicales distintos.
• La duración. Esta cualidad está relacionada con el tiempo de vibración del objeto. Por ejemplo, podemos escuchar sonidos largos, cortos, muy cortos
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DOPPLER
el efecto doppler es el cambio de frecuencia de las ondas, ya sean sonoras, luminosas o de cualquier otro tipo, cuando el emisor de las ondas se acerca o se aleja del observador
a partir de la observación del movimiento del emisor, del observador y de los sucesivos frentes de onda, vamos a obtener la fórmula que describe el efecto doppler. es un efecto de compresión/descompresión que sufren las ondas acústicas debido al movimiento entre una fuente y un oyente, que produce una desviación en la longitudes de onda, y por lo tanto en la altura percibida (es el típico efecto que oímos cuando se acerca o aleja un auto a gran velocidad
Cuando la fuente de ondas y el observador están en movimiento relativo con respecto al medio material en el cual la onda se propaga, la frecuencia de las ondas observadas es diferente de la frecuencia de las ondas emitidas por la fuente.
Este fenómeno
Consideraremos que el emisor produce ondas de forma continua, pero solamente representaremos los sucesivos frentes de ondas,
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DISEÑO EXPERIMENTAL:
OBJETIVO
Estudiar la polarización de las ondas electromagnéticas en la región de las microondas,
las características de un polarizador lineal de microondas, y el estudio cualitativo y
cuantitativo del efecto Doppler con ondas electromagnéticas, y su empleo para
determinar la velocidad de un móvil.
MATERIAL:
Emisor de microondas con antena de bocina y alimentador de 9V, detector con antena
de bocina y medidor incorporado, polarizador de rejilla con soporte, osciloscopio
digital y elementos mecánicos del montaje
PROSEDIMIENTO
Se dispone en esta práctica de un emisor y un detector de microondas de 10.5 GHz, o sea de ondas electromagnéticas de 2.9 cm de longitud de onda. Esta radiación electromagnética nos va a permitir abordar varias experiencias relacionadas con la polarización y sus efectos, así como el efecto Doppler. Para ello esta práctica tiene una primera parte en la que se miden algunas características
generales de la radiación electromagnética disponible en nuestro montaje experimental.
Posteriormente, en una segunda parte, se estudiará un polarizador de microondas formado por un
conjunto de varillas metálicas delgadas, alineadas paralelamente en un plano y uniformemente
espaciadas. Este estudio permite determinar el estado de polarización de la radiación disponible.
Finalmente abordaremos el estudio del efecto Doppler por reflexión en un objeto en movimiento, lo
que nos permitirá medir la velocidad de dicho objeto.
socorro
CONCLUSINES DEL EXPERIMENTO:
La observación del efecto Doppler consistirá en registrar en el osciloscopio la señal dada por
el detector
dentro del experimento se espera que aya una buena respuesta dentro del experimento bueno eso se pretende que si mismo se obtenga un buen resultado dentro de
socorro
COMPROBACION DE REFLEXION Y REFRACCION
Óptica,
rama de la física que se ocupa de la propagación y el comportamiento de la luz. En un sentido amplio, la luz es la zona del espectro de radiación electromagnética que se extiende desde los rayos X hasta las microondas, e incluye la energía radiante que produce la sensación de visión. El estudio de la óptica se divide en dos ramas, la óptica geométrica y la óptica física.
En esta sesión veremos algunos de los fenómenos estudiados en óptica, la incidencia de la luz y la determinación de la naturaleza de esta.
Los puntos a estudiar son los fenómenos de Reflexión y refracción, siendo el primero nada más que los rayos de luz reflejados en una superficie. Estos rayos se denominan incidentes y los que salen de la superficie, reflejados.
La refracción también conocida como Ley de Snell, la que postula lo siguiente: un rayo luminoso viajando por un medio, encuentra a su paso otro medio con características ópticas diferentes, penetra en él experimentando el fenómeno de la refracción.
REFLEXION
Si un rayo de luz que se propaga a través de un medio homogéneo incide sobre la superficie de un segundo medio homogéneo, parte de la luz es reflejada y parte entra como rayo refractado en el segundo medio, donde puede o no ser absorbido. La cantidad de luz reflejada depende de la relación entre los índices de refracción de ambos medios. En la figura 1 vemos un plano de incidencia que se define como el plano formado por el rayo incidente y la normal (es decir, la línea perpendicular a la superficie del medio) en el punto de incidencia. El ángulo de incidencia es el ángulo entre el rayo incidente y la normal. Los ángulos de reflexión y refracción se definen de modo análogo.
Las leyes de la reflexión afirman que el ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión, y que el rayo incidente, el rayo reflejado y la normal en el punto de incidencia se encuentran en un mismo plano. Si la superficie del segundo medio es lisa, puede actuar como un espejo y producir una imagen reflejada como se observa en la figura 2. .
LEY DE SNELL
Afirma que el producto del índice de refracción del primer medio y el seno del ángulo de incidencia de un rayo es igual al producto del índice de refracción del segundo medio y el seno del ángulo de refracción. El rayo incidente, el rayo refractado y la normal a la superficie de separación de los medios en el punto de incidencia están en un mismo plano. .
socorro
CARACTERISTICAS DE LENTES Y ESPEJOS:
Reflexion de la luz La luz que se refleja cambia de dirección pero conserva la misma velocidad
Leyes de Snell de la reflexión:
-el rayo incidente, la normal y el rayo reflejado se encuentran en el mismo plano
-el ángulo de incidencia es igual al Angulo de reflexion
Se llama reflexión regular o especular a la reflexión de la luz sobre una superficie pulida. Si la superficie es irregular, no pulida, se produce la reflexión difusa o irregular. Todos los objetos se ven gracias a la luz,ya sea por la luz emitida por el objeto o por la luz reflejada en el
Refracción de la luz La luz que se refracta al pasar de un medio a otro cambia de velocidad y de dirección de propagación
Leyes de Snell de refracción:
-el rayo incidente, la normal y el rayo refractado se encuentran en el mismo plano
-la relación entre el seno del ángulo de incidencia y el seno del ángulo de refracción es una constante características de 2 medios
Espejo: es todo cuerpo con una superficie pulimentada que hace posible una reflexión total y regular de la luz que incide sobre el. Espejo Plano: la superficie reflectora es plana
Espejo Concavo: la superficie reflectante es en el interior de un casquete esférico .Los haces de luz reflejados convergen en el foco Espejo Convexo: La superficie reflectante es el exterior de un casquete esférico. Los haces de luz reflejados son divergentes pero sus prolongaciones se cortan en el foco Lentes: es todo material transparente y homogéneo limitado por dos superficies, una de las cuales es, al menos curva. Pueden ser:-Convergentes: concentran los haces de luz. Mas gruesas en el centro que en los bordes
Divergentes: dispersan los haces de luz. Más gruesas en los bordes que en el centro.
Lentes delgadas: cuando el espesor es pequeño frente al radio de curvatura de sus caras
Espejo plano(imagen Igual , derecha y mismo tamaño objeto.
Lente: sist óptico centrado formado por dos dioptrios,1 d los cuales es esférico y los d medios poseen mismo no. pueden ser:
Convergentes(gruesas parte central)biconvexas(r1 y r2 menor k 0) y divergentes(bicóncavas (r1 menos k 0).
Ondas electromagneticas :Son transversales y consisten n la propagación ,son necesidad de soporte material
socorro
RELATIVIDAD
La relatividad general fue obtenida por Einstein a partir de razonamientos matemáticos, experimentos hipotéticos (Gedanken experiment) y rigurosa deducción matemática sin contar realmente con una base experimental. El principio fundamental de la teoría era el denominado principio de equivalencia. A pesar de la abstracción matemática de la teoría, las ecuaciones permitían deducir fenómenos comprobables. En 1919 Arthur Eddington fue capaz de medir, durante un eclipse, la desviación de la luz de una estrella al pasar cerca del Sol, una de las predicciones de la relatividad general. Cuando se hizo pública esta confirmación la fama de Einstein se incrementó enormemente y se consideró un paso revolucionario en la física. Desde entonces la teoría se ha verificado en todos y cada uno de los experimentos y verificaciones realizados hasta el momento.
A pesar de su popularidad, o quizás precisamente por ella, la teoría contó con importantes detractores entre la comunidad científica que no podían aceptar una física sin un Sistema de referencia absoluto
RELATIVIDAD GENERAL:relatividad general es una teoría del campo gravitatorio y de los sistemas de referencia generales, publicada por Albert Einstein en 1915 y 1916.
El nombre de la teoría se debe a que generaliza la llamada teoría especial de la relatividad. Los principios fundamentales introducidos en esta generalización son el Principio de equivalencia, que describe la aceleración y la gravedad como aspectos distintos de la misma realidad, la noción de la curvatura del espacio-tiempo y el principio de covariancia generalizado.
La intuición básica de Einstein fue postular que en un punto concreto no se puede distinguir experimentalmente entre un cuerpo acelerado uniformemente y un campo gravitatorio uniforme. La teoría general de la relatividad permitió también reformular el campo de la cosmología.
EFECTO FOTOELECTRICO:
consiste en la emisión de electrones por un material cuando se le ilumina con radiación electromagnética (luz visible o ultravioleta, en general). A veces se incluyen en el término otros tipos de interacción entre la luz y la materia:
• Fotoconductividad: es el aumento de la conductividad eléctrica de la materia o en diodos provocada por la luz. Descubierta por Willoughby Smith en el selenio hacia la mitad del siglo XIX.
• Efecto fotovoltaico: transformación parcial de la energía luminosa en energía eléctrica. La primera célula solar fue fabricada por Charles Fritts en 1884. Estaba formada por selenio recubierto de una fina capa de oro.
El efecto fotoeléctrico fue descubierto y descrito por Heinrich Hertz en 1887. La explicación teórica solo fue hecha por Albert Einstein en 1905 quien basó su formulación de la fotoelectricidad en una extensión del trabajo sobre los cuantos de Max Planck. Más tarde Robert Andrews Millikan pasó diez años experimentando para demostrar que la teoría de Einstein no era correcta, para finalmente concluir que sí lo era. Eso permitió que Einstein y Millikan compartiesen el premio Nobel en 1921 y 1923 respectivamente.
PROPAGACION DE LA LUZ.
Ningún foco puede ser perfectamente puntual, por lo tanto cualquier sombra irá acompañada de una zona de penumbra. Cuanto más extenso sea el foco luminoso en relación con el objeto, mayor será la zona de penumbra y menor la de sombra.
Esto que decimos ocurre si la luz se propaga en un medio homogéneo ya que si cambia de medio, por ejemplo del aire al vidrio, se produce un cambio de dirección que se conoce como refracción.
La propagación rectilínea de la luz se explica muy bien con el modelo corpuscular: las partículas de luz emitidas por el foco se mueven en un medio homogéneo con movimiento rectilíneo y uniforme ya que no hay fuerzas resultantes actuando sobre ellas.
TEORIA CORPUSCULAR(NEWTON)
Supone que la luz está compuesta por una serie de corpúsculos o partículas emitidos por los manantiales luminosos, los cuales se propagan en línea recta y que pueden atravesar medios transparentes, y pueden ser reflejados por materias opacas. Esta teoría explica: La propagación rectilínea de la luz, la refracción y reflexión. Esta teoría no explica: Anillos de Newton (Irisaciones en las láminas delgadas de los vidrios) Este fenómeno lo explica la teoría ondulatoria y lo veremos más adelante. Tampoco explica los fenómenos de interferencia y difracción.
TEORIA ONDULATORIA(HUYGENS)
Esta teoría explica las leyes de la reflexión y la refracción , define la luzcomo un movimiento ondulatorio del mismo tipo que el sonido. Como las ondas se trasmiten en el vacío, supone que las ondas luminosas necesitan para propagarse un medio ideal, el ETER, presente tanto en el vacío como en los cuerpos materiales.
Esta teoría tiene una dificultad fundamental que es precisamente la hipótesis del éter. Tenemos que equiparar las vibraciones luminosas a las vibraciones elásticas transversales de los sólidos, y no transmitiendo por tanto vibra- ciones longitudinales. Existe, pues, una contradicción en la naturaleza del éter, ya que por un lado debe ser un sólido incompresible y por otro no debe oponer resistencia al movimiento de los cuerpos. (Nota: Las ondas transversales solo se propagan en medios sólidos)
Esta teoría no fue aceptada debido al gran prestigio de Newton. Tuvo que pasar más de un siglo para que se tomara nuevamente en consideración la"Teoría Ondulatoria". Los experimentos de Young (1801) sobre fenómenos de interferencias luminosas, y los de Fresnel sobre difracción fueron decisivos para que se tomaran en consideración los estudios de Huygens y para la explicación de la teoría ondulatoria.
Fue también Fresnel(1815) quien explicó el fenómeno de la polarización transformando el movimiento ondulatorio longitudinal, supuesto por Huygens, en transversal. Existe, sin embargo, una objeción a esta teoría, puesto que en el éter no se puede propagar la luz por medio de ondas transversales, ya que éstas solo se propagan en medios sólidos.
TEORIA ELECTROMAGNETICA (MAXWELL 1865)
Descubre que la perturbación del campo electromagnético puede propagarse en el espacio a una velocidad que coincide con la de la luz en el vacío, equiparando por tanto las ondas electromagnéticas con las ondas luminosas.
Veinte años después Hertz comprueba que las ondas hertzianas de origen electromagnético tienen las mismas propiedades que las ondas luminosas, estableciendo definitivamente la identidad de ambos fenómenos.
Objeciones a ésta teoría:
No se da explicación a:
- Fenómenos por absorción o emisión.
- Fenómenos fotoeléctricos.
- Emisión de luz por cuerpos incandescentes
PROPIEDADES DE LA LUZ.
El estudio de la visión comienza cuando el hombre trata de explicar el fenómeno de la visión considerandolo como una facultad anímica que le permite relacionarse con el mundo exterior.
Para las civilizaciones antiguas la percepción visual requería un "algo" que enlazara nuestro espíritu con el objeto visto, y así la escuela atomista sostenía que la visión se producía porque los objetos emiten "imagenes" que desprendiendose de ellos, venían a nuestra alma a través de los ojos. La escuela pitagórica sostenía, por el contrario, que la visión se producía por medio de un "fuego invisible" que saliendo de los ojos, a modo de tentáculo, iba a tocar y explorar los objetos. Hasta trece siglos después, con el árabe Alhazen (965-1039 d.C.), no hay indicios del menor progreso. Alhazen sienta la idea de que la luz procede de los objetos o que va del Sol a los objetos y de éstos a los ojos.
Hoy en día las propiedades físicas de la luz, en las que se basa el sistema visual para recoger información sobre el mundo que nos rodea, son mejor conocidas.
2. Características físicas de la luz.
La luz es una radiación electromagnética visible para nuestros ojos. Esta radiación la podemos describir bien considerando un modelo corpuscular, bien considerando un modelo ondulatorio.
La luz es una banda estrecha dentro del espectro electromagnético y presenta todos los atributos de las ondas clásicas:
1.- ABSORCIÓN: Al incidir un rayo de luz visible sobre una superficie negra, mate u opaca, es absorbido practicamente en su totalidad, transformándola en calor.
2.- REFLEXIÓN: Cuando la luz incide sobre una superficie lisa y/o brillante se refleja totalmente en un ángulo igual al de incidencia, mientras que si la superficie es rugosa se genera luz difusa, ya que el rayo se dispersa en diferentes direcciones.
3.- TRANSFUSIÓN: Es el paso de la luz a través de una sustancia transparente o translúcida.
Si pasa a través de una superficie transparente, este rayo de luz no se modifica y se desplaza linealmente, mientras que si la superficie es rugosa, este rayo de luz va a ser transferido en forma difusa, es decir, el rayo se dispersa en varias direcciones.
Aquí se puede dar también una transfusión selectiva, que es cuando una superficie deja pasar sólo ciertas longitudes de onda y absorbe otras (Ej. Filtros fotográficos).
4.- REFRACCIÓN: El rayo se desvía cuando incide sobre el un medio transparente pero con diferentes densidades.
5.- DISPERSIÓN: Si proyectamos un haz de luz blanca incidente y paralela sobre un prisma, el rayo emergente está constituido por una suma de rayos coloreados con diferentes ángulos. Se distinguen principalmente 6 zonas esenciales de colores: Rojo, Naranjo, Amarillo, Verde, Azul y Violeta., Estos constituyen el ESPECTRO COLOREADO DE LA LUZ BLANCA.
FLUJO LUMINOSO.
Es la medida de la potencia luminosa percibida. Difiere del flujo radiante, la medida de la potencia total emitida, en que está ajustada para reflejar la sensibilidad del ojo humano a diferentes longitudes de onda.
El flujo luminoso se obtiene ponderando la potencia para cada longitud de onda con la función de sensibilidad luminosa, que representa la sensibilidad del ojo en función de la longitud de onda. El flujo luminoso es, por tanto, la suma ponderada de la potencia en todas las longitudes de onda del espectro visible. La radiación fuera del espectro visible no contribuye al flujo luminoso. Así, para cualquier punto de luz, si representa el flujo luminoso , simboliza la potencia radiante espectral del punto de luz en cuestión y la función de sensibilidad luminosa.
Las ondas luminosas transportan energía. Esta energía proviene del foco luminoso que la cede al cuerpo que la recibe y la absorbe o la refleja. El flujo luminoso o la energía radiante es la cantidad de energía transportada por la luz a través de una superficie en unidad de tiempo. La unidad en que se mide el flujo luminoso es vatio, igual que la potencia.
La teoría electromagnética de la luz demuestra que la luz ejerce presión sobre la superficie que la refleja o absorbe. El flujo luminoso no solo posee la energía sino también cantidad de movimiento.
La luz se propaga en línea recta a una velocidad de 3*108 m/s en el vacío. Una demostración experimental de este principio es el hecho de que los cuerpos produzcan sombras bien definidas.
Un cuerpo opaco es aquel que no permite el paso de la luz a través de el; por lo tanto, si se recibe rayos luminosos, por lo que se ve con claridad cualquier objeto colocado al otro lado de el parabrisas de un auto; un cuerpo traslucido deja pasar la luz pero la difunde de tal manera que las cosas no pueden ser distinguidas claramente a través de ellos, como es el caso de una hoja de papel.
Intensidad luminosa y flujo luminoso
La fotometría es la parte de la óptica cuyo objetivo es determinar las intensidades de las fuentes luminosas y las iluminaciones de las superficies.
Al observar todas las cosas de nuestro alrededor, encontraremos que algunas de ellas emiten luz y otras las reflejan. A los cuerpos productores de luz, como el sol, una hoguera, o una vela, se les llama cuerpos luminosos o fuentes de luz. Los cuerpos que reciben rayos luminosos, como un árbol, una mesa, etc., se denominan cuerpos iluminados.
La intensidad luminosa es la cantidad de luz producida o emitida por un cuerpo luminoso. Para cuantificar la intensidad luminosa de una fuente de luz se utiliza la candela (cd) y la bujía decimal.
La canela equivale a 1/60 de la intensidad luminosa que emite 1cm2 de un cuerpo negro a la temperatura del punto de fusión del platino (1773°c).
Experimento:
Materiales:
Un pedazo de manguera negra de 1 metro
Un pedazo de manguera blanca de 1 metro
Agua
Plastilina
Colocamos un poco de plastilina o arcilla sintética en uno de los extremos de las mangueras, llenamos con agua y las colocamos al sol en un día en que está la temperatura cálida.
Después de un par de horas, podemos quitar el tapón y vaciar el agua en dos recipientes, teniendo mucho cuidado al hacerlo con la manguera negra, ya que el agua puede estar muy caliente. Si quieres hacerlo de una manera más exacta, puedes medir la temperatura.
¿Por qué sucede esto?
el color negro absorbe los rayos solares mientras que el blanco los refleja, asía que la manguera negra estará absorbiendo todo el calor solar. Por este motivo en un día caluroso es mejor vestirse de blanco y no de negro, estaremos más frescos.
Apariencia y significado de las luces
Clasificación Descripción
1. Fija Luz que se presenta de manera constante y uniforme
2. De ocultaciones La duración total de la luz en un periodo es más larga que la duración total de la oscuridad. Los intervalos de oscuridad tienen habitualmente la misma duración
2.1 De ocultaciones aisladas Las ocultaciones se van sucediendo de manera regular durante el periodo
2.2 Grupo de ocultaciones Los grupos de un número determinado de ocultaciones se van sucediendo de manera regular
2.3 Grupo complejo de ocultaciones Similar a 2.2 salvo porque dos grupos sucesivos, dentro de un mismo periodo, tienen diferente número de ocultaciones
3. Isofase Las duraciones de los periodos de luz y oscuridad son iguales dentro de un mismo periodo
4. Destellos La duración de la fase de luz dentro de un mismo periodo es más corta que la duración de la fase de oscuridad. Las apariciones de luz (destellos) tienen la misma duración
4.1 Destellos aislados Los destellos se van sucediendo de manera regular a una frecuencia inferior a 50 por minuto
4.2 Destellos largos Los destellos aislados tienen una duración mínima de 2 segundos (destello largo) y se van sucediendo de manera regular
4.3 Grupo de destellos Sucesión regular de un grupo con un número determinado de destellos
4.4 Grupo complejo de destellos Similar a 4.3 salvo porque dos grupos sucesivos, dentro de un mismo periodo, tienen diferente número de destellos
5. Centellante Los detellos (centelleos) se van sucediendo a una frecuencia comprendida entre 50 y 80 destellos por minuto
5.1 Grupos de destellos rápidos Un conjunto de destellos rápidos se repiten regularmente.
5.2 Grupos de destellos rápidos más un destello largo Un conjunto de destellos rápidos seguidos de un destello largo, , dentro de un mismo periodo.
5.3 Grupos de destellos rápidos interrumpidos Un conjunto de destellos rápidos se interrumpen por un prolongado eclipse.
6. Centellante rápida Los detellos (centelleos) se van sucediendo a una frecuencia comprendida entre 80 y 160 destellos por minuto
6.1 Grupos de destellos muy rápidos. Un conjunto de destellos muy rápidos repetidos en forma regular.
6.2 Destellos rápidos interrumpidos Un secuencia de destellos muy rápidos es interrumpida forma regular.
7. Centellante ultrarápida Los detellos (centelleos) se van sucediendo a una frecuencia de 160 destellos por minuto o más
7.1 Destellos ultrarápidos interrumpidos Un secuencia de destellos ultra rápidos es interrumpida forma regular por eclipses de larga duración.
8. Señales Morse Las apariciones de luz tienen dos duraciones claramente diferentes y están agrupadas para formar una o varias letras del alfabeto morse( Letra K raya punto raya)
8.1 Grupo de letras según código morse Un secuencia de destellos según código morse, seguido de un prolongado eclipse dentro del periodo.
8.1 Números según código morse Un secuencia de destellos según código morse, seguido de un prolongado eclipse dentro del periodo.
9. Fija y variada por destellos
9.1 Fija y destello aislado Luz compuesta por una luz fija que se combina con una luz de destellos de mayor intensidad.
9.2 Fija y grupo de destellos Luz compuesta por una luz fija combinada con una de grupo de destellos de mayor intensidad
10. Alternativa Se muestran luces de distintos colores de manera alternativa
10.1 Destellos alternando el color de la luz Destello blanco y destello rojo dentro del periodo
10.2 Grupo de destellos alternando color de los mismos dentro del grupo Destellos agrupados de color alternativo dentro del periodo
10.3 Grupo de destellos alternando color de los mismos destellos consecutivos del mismo color alternando con otro dentro del periodo
COMENTARIO.
Para mi el lente es un instrumento muy superficial para los humanos ya que son muy utiles para tener una vision mas desarrollada; que nos pueda manifestar un gran desarrollo en la vista.
fue un gran elemento constructivo en la vida cotidiana.
REACTORES EN LA ELECTRICIDAD.
Un reactor nuclear es un dispositivo en donde se produce una reacción nuclear controlada. Se puede utilizar para la obtención de energía en las denominadas centrales nucleares, la producción de materiales fisionables, como el plutonio, para ser usados en armamento nuclear, la propulsión de buques o de satélites artificiales o la investigación. Una central nuclear puede tener varios reactores. Actualmente solo producen energía de forma comercial los reactores nucleares de fisión, aunque existen reactores nucleares de fusión experimentales.
Aplicaciones
Generación nuclear:
Producción de calor para la generación de energía eléctrica
Producción de calor para uso doméstico e industrial
Producción de hidrógeno mediante electrólisis de alta temperatura
Desalación
Propulsión nuclear:
Marítima
Cohetes de propulsión térmica nuclear (propuesta)
Cohetes de propulsión nuclear pulsada (propuesta)
Transmutación de elementos:
Producción de plutonio, utilizado para la fabricación de combustible de otros reactores o de armamento nuclear
Creación de diversos isótopos radiactivos, como el americio utilizado en los detectores de humo, o el cobalto-60 y otros que se utilizan en los tratamientos médicos
Moderador (nuclear).- Agua, agua pesada, grafito, sodio metálico: Cumplen con la función de frenar la velocidad de los neutrones producidos por la fisión, para que tengan la oportunidad de interactuar con otros átomos fisionables y mantener la reacción. Como regla general, a menor velocidad del neutrón, mayor probabilidad de fisionar con otros núcleos del combustible en los reactores que usan uranio 235 como combustible.
Refrigerante.- Agua, agua pesada, anhídrido carbónico, helio, sodio metálico: Conduce el calor generado hasta un intercambiador de calor, o bien directamente a la turbina generadora de energía eléctrica o propulsión.
Reflector.- Agua, agua pesada, grafito, uranio: reduce el escape de neutrones y aumenta la eficiencia del reactor.
Blindaje.- Hormigón, plomo, acero, agua: Evita la fuga de radiación gamma y neutrones rápidos.
Material de control.- Cadmio o boro: hace que la reacción en cadena se pare. Son muy buenos absorbentes de neutrones. Generalmente se usan en forma de barras (de acero borado por ejemplo) o bien disuelto en el refrigerante.
Elementos de Seguridad.- Todas las centrales nucleares de fisión, constan en el 2007 de múltiples sistemas, activos (responden a señales eléctricas), o pasivos (actúan de forma natural, por gravedad, por ejemplo). La contención de hormigón que rodea a los reactores es la principal de ellas. Evitan que se produzcan accidentes, o que, en caso de producirse, haya una liberación de radiactividad al exterior del reactor.
TIPOS.
CANDU - Canada Deuterium Uranium (Canadá deuterio uranio): Utilizan como moderador y refrigerante agua pesada (compuesta por dos átomos de deuterio y uno de oxígeno). Como combustible utilizan uranio natural: 43 en funcionamiento en el 2007.
FBR - Fast Breeder Reactors (reactores rápidos realimentados): utilizan neutrones rápidos en lugar de térmicos para la consecución de la fisión. Como combustible utiliza plutonio y como refrigerante sodio líquido. Este reactor no necesita moderador: 4 operativos en el 2007. Solo uno en operación.
AGR - Advanced Gas-cooled Reactor (reactor refrigerado por gas avanzado): usa uranio como combustible. Como refrigerante utiliza CO2 y como moderador grafito: 18 en funcionamiento en el 2007.
RBMK - Reactor Bolshoy Moshchnosty Kanalny (reactor de canales de alta potencia): su principal función es la producción de plutonio, y como subproducto genera energía eléctrica. Utiliza grafito como moderador y agua como refrigerante. Uranio enriquecido como combustible. Puede recargarse en marcha. Tiene un coeficiente de reactividad positivo. El reactor de Chernóbil era de este tipo. Existían 12 en funcionamiento en el 2007.
ADS - Accelerator Driven System (sistema asistido por acelerador): utiliza una masa subcrítica de torio, en la que se produce la fisión solo por la introducción, mediante aceleradores de partículas, de neutrones en el reactor. Se encuentran en fase de experimentación, y se prevé que una de sus funciones fundamentales sería la eliminación de los residuos nucleares producidos en otros reactores de fisión.
Leyes de Reflexión y Refracción
Existen dos Leyes De La Reflexión propuestas por Descartes y son:
1.-El rayo incidente, la normal y el rayo reflejado se encuentran en un mismo plano.
2.-El ángulo de reflexión es igual al ángulo incidencia.
Leyes de refracción
Primera ley: el rayo incidente, la normal y el rayo frecuentado se encuentran siempre en el mismo plano.
Segunda ley: para cada par de sustancias transparentes, la relación entre el seno del ángulo de incidencia y el seno del ángulo de refracción, tiene un valor constante que recibe el nombre de índice de refracción n. n=sen i/ sen r. El índice de refracción también puede calcularse con el cociente de las velocidades del primero y segundo medio. n= sen i/sen r= v1/v2
Donde:
n= índice de refracción (adimensional)
i= ángulo de incidencia
r= ángulo de refracción
v1= valor de la velocidad de la luz en el primer medio km/s
v2= valor de la velocidad de la luz en el segundo medio km/s
Características de los espejos y lentes
Espejo: consta de una pieza de cristal la cual se le deposita una capa delgada de plata en sus caras y para proteger dicha capa se cubre con pintura. Si la superficie es lisa los rayos son reflejados o rechazados en una solo dirección.
Espejo esférico: los espejos esféricos son casquetes de una esfera hueca, los cuales reflejan los rayos luminosos que inciden en ellos. Son cóncavos si la superficie reflectora es la interior, y convexos si la superficie reflectora es la exterior.
Lente: son cuerpos transparentes limitados por dos superficies esféricas o por una esférica y una plana. Los lentes se emplean a fin de desviar los rayos luminosos con base en las leyes de la refracción.
Lentes convergentes: son aquellas cuyo espesor va disminuyendo del centro hacia los bordes razón por la cual su centro es más grueso que sus orillas. Cualquier rayo luminoso que pase en forma paralela a su eje principal al refractarse pasara por el foco principal.
Lentes divergentes: el espesor disminuye de los bordes hacia el centro, por lo que los extremos son más gruesos y los rayos hacia el exterior, alejándolos del eje óptico de la lente. El rayo que pase en forma paralela al eje principal, al refractarse se separara como si procediera de un foco.
Busca información bibliográfica o fuentes electronicas sobre la Teoría General de la Relatividad y del efecto fotoeléctrico.
Con el nombre de Teoría de la Relatividad se engloban generalmente dos cuerpos de investigación en ciencias físicas, usualmente conectadas con las investigaciones del físico Albert Einstein: su Teoría de la Relatividad Especial y su Teoría de la Relatividad General.
La idea esencial de ambas teorías es que dos observadores que se mueven relativamente uno al lado de otro con una gran velocidad, del orden de la velocidad de la luz, a menudo obtendrán diferentes medidas del tiempo (intervalos de tiempo) y el espacio (distancias) para describir las mismas series de eventos. Es decir, la percepción del espacio y el tiempo depende del estado de movimiento del observador o es relativa al observador. Sin embargo, a pesar de esta relatividad del espacio y el tiempo, existe una forma más sutil de invariancia física, ya que el contenido de las leyes físicas será el mismo para ambos observadores. Esto último significa que, a pesar de que los observadores difieran en el resultado de medidas concretas de magnitudes espaciales y temporales, encontrarán que las ecuaciones que relacionan las magnitudes físicas tienen la misma forma, con independencia de su estado de movimiento. Este último hecho se conoce como principio de covariancia.
Relatividad general
La relatividad general fue publicada por Einstein en 1915, y fue presentada como conferencia en la Academia de Ciencias Prusiana el 25 de noviembre. La teoría generaliza el principio de relatividad de Einstein para un observador arbitrario. Esto implica que las ecuaciones de la teoría deben tener una forma de covariancia más general que la covariancia de Lorentz usada en la teoría de la relatividad especial. Además de esto, la teoría de la relatividad general propone que la propia geometría del espacio-tiempo se ve afectada por la presencia de materia, de lo cual resulta una teoría relativista del campo gravitatorio. De hecho la teoría de la relatividad general predice que el espacio-tiempo no será plano en presencia de materia y que la curvatura del espacio-tiempo será percibida como un campo gravitatorio.
Debe notarse que el matemático alemán David Hilbert escribió e hizo públicas las ecuaciones de la covarianza antes que Einstein. Ello resultó en no pocas acusaciones de plagio contra Einstein, pero probablemente sea más, porque es una teoría (o perspectiva) geométrica. La misma postula que la presencia de masa o energía «curva» al espacio-tiempo, y esta curvatura afecta la trayectoria de los cuerpos móviles e incluso la trayectoria de la luz.
Relatividad especial
La Teoría de la Relatividad Especial, también llamada Teoría de la Relatividad Restringida, publicada por Einstein en 1905. Esta teoría describe la física del movimiento en el marco de un espacio-tiempo plano y se usa básicamente para estudiar sistemas de referencia inerciales. Estos conceptos fueron presentados anteriormente por Poincaré y Lorentz, que son considerados como originadores de la teoría.
Tras la publicación del artículo de Einstein, la nueva Teoría de la relatividad especial fue aceptada en unos pocos años por la practica totalidad de los físicos y los matemáticos, de hecho personas como Poincaré o Lorentz habían estado muy cerca de llegar al mismo resultado que Einstein. La forma geométrica definitiva de la teoría se debe a Hermann Minkowski, antiguo profesor de Einstein en la Politécnica de Zürich, acuñó el término "espacio-tiempo" (Raumzeit) y le dio la forma matemática adecuada1 El espacio-tiempo de Minkowski es una variedad tetradimensional en la que se entrelazaban de una manera insoluble las tres dimensiones espaciales y el tiempo. En este espacio-tiempo de Minkowski, el movimiento de una partícula se representa mediante su línea de universo (Weltlinie), una curva cuyos puntos vienen determinados por cuatro variables distintas: Las tres dimensiones espaciales ( , , ) y el tiempo ( ). El nuevo esquema de Minkowski obligó a reinterpretar los conceptos de la métrica exist
El efecto fotoeléctrico
Consiste en la emisión de electrones por un material cuando se le ilumina con radiación electromagnética (luz visible o ultravioleta, en general). A veces se incluyen en el término otros tipos de interacción entre la luz y la materia:
Fotoconductividad: es el aumento de la conductividad eléctrica de la materia o en diodos provocada por la luz. Descubierta por Willoughby Smith en el selenio hacia la mitad del siglo XIX.
Efecto fotovoltaico: transformación parcial de la energía luminosa en energía eléctrica. La primera célula solar fue fabricada por Charles Fritts en 1884. Estaba formada por selenio recubierto de una fina capa de oro.
El efecto fotoeléctrico fue descubierto y descrito por Heinrich Hertz en 1887. La explicación teórica solo fue hecha por Albert Einstein en 1905 quien basó su formulación de la fotoelectricidad en una extensión del trabajo sobre los cuantos de Max Planck. Más tarde Robert Andrews Millikan pasó diez años experimentando para demostrar que la teoría de Einstein no era correcta, para finalmente concluir que sí lo era. Eso permitió que Einstein y Millikan compartiesen el premio Nobel en 1921 y 1923 respectivamente.entes hasta entonces. El concepto tridimensional de punto fue sustituido por el de evento. La magnitud de distancia se reemplaza por la magnitud de intervalo.
Explica la importancia y aplicación de los reactores en la producción de la electricidad
Una de las ventajas de los reactores nucleares actuales es que casi no emiten contaminantes al aire (aunque periódicamente purgan pequeñas cantidades de gases radiactivos), y los residuos producidos son muchísimo menores en volumen y más controlados que los residuos generados por las plantas alimentadas por combustibles fósiles. En esas centrales térmicas convencionales que utilizan combustibles fósiles (carbón, petróleo o gas), se emiten gases de efecto invernadero (CO2 principalmente), gases que producen lluvia ácida (SO2 principalmente), carbonilla, metales pesados, miles de toneladas anualmente de cenizas, e incluso material radiactivo natural concentrado (NORM). En una central nuclear los residuos sólidos generados son del orden de un millón de veces menores en volumen que los contaminantes de las centrales térmicas.
Generación nuclear:
Producción de calor para la generación de energía eléctrica
Producción de calor para uso doméstico e industrial
Producción de hidrógeno mediante electrólisis de alta temperatura
Desalación
Propulsión nuclear:
Marítima
Cohetes de propulsión térmica nuclear (propuesta)
Cohetes de propulsión nuclear pulsada (propuesta)
Transmutación de elementos:
Producción de plutonio, utilizado para la fabricación de combustible de otros reactores o de armamento nuclear
Creación de diversos isótopos radiactivos, como el americio utilizado en los detectores de humo, o el cobalto-60 y otros que se utilizan en los tratamientos médicos
Aplicaciones de investigación, incluyendo:
Su uso como fuentes de neutrones y de positrones (p. ej. para su uso de análisis mediante activación neutrónica o para el datado por el método de potasio-argón).
Desarrollo de tecnología nuclear.
3.3.1CONCEPTO Y PROPAGACIÓN DE LA LUZ:
La luz:
Es la clase de energía electromagnética radiante que puede ser percibida por el ojo humano. En un sentido más amplio, el término luz incluye el rango entero de radiación conocido como el espectro electromagnético.
Propagación de la luz:
Una de las propiedades de la luz más evidentes a simple vista es que se propaga en línea recta. Lo podemos ver, por ejemplo, en la propagación de un rayo de luz a través de ambientes polvorientos o de atmósferas saturadas. La óptica geométrica parte de esta premisa para predecir la posición de la luz, en un determinado momento, a lo largo de su transmisión.
De la propagación de la luz y su encuentro con objetos surgen las sombras. Si interponemos un cuerpo opaco en el camino de la luz y a continuación una pantalla, obtendremos sobre ella la sombra del cuerpo. Si el origen de la luz o foco se encuentra lejos del cuerpo, de tal forma que, relativamente, sea más pequeño que el cuerpo, se producirá una sombra definida. Si se acerca el foco al cuerpo surgirá una sombra en la que se distinguen una región más clara denominada penumbra y otra más oscura denominada umbra.
Sin embargo, la luz no siempre se propaga en línea recta. Cuando la luz atraviesa un obstáculo puntiagudo o una abertura estrecha, el rayo se curva ligeramente. Este fenómeno, denominado difracción, es el responsable de que al mirar a través de un agujero muy pequeño todo se vea distorsionado o de que los telescopios y microscopios tengan un número de aumentos máximo
3.3.2 INTENCIDAD LUMINOSA Y FLUJO LUMINOSO
La intensidad luminosa:
Se define como la cantidad de flujo luminoso que emite una fuente por unidad de ángulo sólido. Su unidad de medida en el Sistema Internacional de Unidades es la candela (cd), que es una unidad fundamental del sistema. Matemáticamente, su expresión es la siguiente:
Donde:
• es la intensidad luminosa, medida en candelas.
• es el flujo luminoso, en lúmenes.
• es el elemento diferencial de ángulo sólido, en estereorradianes.
La intensidad luminosa se puede definir a partir de la magnitud radiométrica de la intensidad radiante sin más que ponderar cada longitud de onda por la curva de sensibilidad del ojo. Así, si es la intensidad luminosa, representa la intensidad radiante espectral y simboliza la curva de sensibilidad del ojo, entonces:
Flujo luminoso:
El flujo luminoso es la medida de la potencia luminosa percibida. Difiere del flujo radiante, la medida de la potencia total emitida, en que está ajustada para reflejar la sensibilidad del ojo humano a diferentes longitudes de onda.
Su unidad de medida en el Sistema Internacional de Unidades es el lumen (lm) y se define a partir de la unidad básica del SI, la candela (cd), como:
El flujo luminoso se obtiene ponderando la potencia para cada longitud de onda con la función de sensibilidad luminosa, que representa la sensibilidad del ojo en función de la longitud de onda. El flujo luminoso es, por tanto, la suma ponderada de la potencia en todas las longitudes de onda del espectro visible. La radiación fuera del espectro visible no contribuye al flujo luminoso. Así, para cualquier punto de luz, si representa el flujo luminoso, simboliza la potencia radiante espectral del punto de luz en cuestión y la función de sensibilidad luminosa, entonces:
Bajo condiciones fotópicas una luz monocromática de 555 nm (color verde) con un flujo radiante de 1W, genera un flujo luminoso de 683,002 lm, que corresponde con la máxima respuesta del ojo humano. Por otro lado, el mismo flujo de radiación situado en otra longitud de onda diferente de la del pico, generaría un flujo luminoso más pequeño, de acuerdo con la curva .
ILUMINACIÓN Y LEY DE LA ILUMINACIÓN:
Fenómeno producido al llenar un lugar u objeto de luz.
LA ILUMINACIÓN
Bastó con que el hombre prehistórico descubriera el fuego, para que comprendiera que no sólo le serviría para lograr calor y cocer alimentos, sino que lograba mediante las llamas iluminar sus cavernas en las noches.
La luz solar se aprovecha durante el día.
La llama fue el primer medio de iluminación utilizado por el hombre desde muchos miles de años anteriores a Cristo. Unos 500.000 años antes de Cristo aprendieron a encender la llama para aclarar las tinieblas.
Se han encontrado vestigios de fogones y hogares, en los que probablemente se usaba madera, carbón de leña y grasas animales como combustibles.
Se estima que hace unos 50.000 años apareció el primer candil propiamente dicho, alimentado con aceite o grasa, la que era extraída de un animal, y en la concavidad de su mismo cráneo se la colocaba, juntamente con una mecha de trenza de pelos. posteriormente se hicieron unas especies de cubetas de piedra para utilizarse como candiles.
Unos 2.500 años anteriores a la era cristiana, en la zona de Ur, en Mesopotamia, se utilizaban valvas de moluscos marinos como lámparas, o las reproducían en oro o alabastro.
Algunos siglos después comenzaron a utilizarse los tizones, los que en Egipto y Creta, fueron perfeccionándose, poniendo estopa o paja envuelta alrededor del trozo de madera, empapadas en cera de abejas y resina, a veces perfumada.
Entre los Siglos XIII y XIV a. C., se inventó en Egipto la vela, según frescos de la época. En el siglo X a.C. en Fenicia y Cartago aparecen las lámparas de aceite realizadas en cerámica, que los mercaderes expandieron por todo el Mediterráneo, rápidamente.
En la antigua Grecia se utilizaron candiles llamados lúchnoi, construidos con diversos materiales: cerámica, metal, etc, y con una forma similar a la lámpara de Aladino.
Los romanos utilizaron tres formas de iluminación: las velas, las teas que eran usadas especialmente en las bodas y los funerales, y las lámparas de aceite, que eran colgadas mediante una cadena al techo, y que se iban realizando con decoraciones , labrados y ornamentos, en metal, y las más luminosas constaban de varias piqueras, de cada una de las cuales salía un pabilo.
ILUMINACIÓN Y LEY DE LA ILUMINACIÓN:
Fenómeno producido al llenar un lugar u objeto de luz.
LA ILUMINACIÓN
Bastó con que el hombre prehistórico descubriera el fuego, para que comprendiera que no sólo le serviría para lograr calor y cocer alimentos, sino que lograba mediante las llamas iluminar sus cavernas en las noches.
La luz solar se aprovecha durante el día.
La llama fue el primer medio de iluminación utilizado por el hombre desde muchos miles de años anteriores a Cristo. Unos 500.000 años antes de Cristo aprendieron a encender la llama para aclarar las tinieblas.
Se han encontrado vestigios de fogones y hogares, en los que probablemente se usaba madera, carbón de leña y grasas animales como combustibles.
Se estima que hace unos 50.000 años apareció el primer candil propiamente dicho, alimentado con aceite o grasa, la que era extraída de un animal, y en la concavidad de su mismo cráneo se la colocaba, juntamente con una mecha de trenza de pelos. posteriormente se hicieron unas especies de cubetas de piedra para utilizarse como candiles.
Unos 2.500 años anteriores a la era cristiana, en la zona de Ur, en Mesopotamia, se utilizaban valvas de moluscos marinos como lámparas, o las reproducían en oro o alabastro.
Algunos siglos después comenzaron a utilizarse los tizones, los que en Egipto y Creta, fueron perfeccionándose, poniendo estopa o paja envuelta alrededor del trozo de madera, empapadas en cera de abejas y resina, a veces perfumada.
Entre los Siglos XIII y XIV a. C., se inventó en Egipto la vela, según frescos de la época. En el siglo X a.C. en Fenicia y Cartago aparecen las lámparas de aceite realizadas en cerámica, que los mercaderes expandieron por todo el Mediterráneo, rápidamente.
En la antigua Grecia se utilizaron candiles llamados lúchnoi, construidos con diversos materiales: cerámica, metal, etc, y con una forma similar a la lámpara de Aladino.
Los romanos utilizaron tres formas de iluminación: las velas, las teas que eran usadas especialmente en las bodas y los funerales, y las lámparas de aceite, que eran colgadas mediante una cadena al techo, y que se iban realizando con decoraciones , labrados y ornamentos, en metal, y las más luminosas constaban de varias piqueras, de cada una de las cuales salía un pabilo.
Erick Alejandro Bernal solano
CONCEPTO Y PROPAGACION DE LA LUZ
LUZ-La luz es la clase de energía electromagnética radiante que puede ser percibida por el ojo humano. En un sentido más amplio, el término luz incluye el rango entero de radiación conocido como el espectro electromagnético.
Una de las propiedades de la luz más evidentes a simple vista es que se propaga en línea recta. Lo podemos ver, por ejemplo, en la propagación de un rayo de luz a través de ambientes polvorientos o de atmósferas saturadas. La óptica geométrica parte de esta premisa para predecir la posición de la luz, en un determinado momento, a lo largo de su transmisión.
De la propagación de la luz y su encuentro con objetos surgen las sombras. Si interponemos un cuerpo opaco en el camino de la luz y a continuación una pantalla, obtendremos sobre ella la sombra del cuerpo. Si el origen de la luz o foco se encuentra lejos del cuerpo, de tal forma que, relativamente, sea más pequeño que el cuerpo, se producirá una sombra definida. Si se acerca el foco al cuerpo surgirá una sombra en la que se distinguen una región más clara denominada penumbra y otra más oscura denominada umbra.
3.3.4LAS LEYES DE REFLEXIÓN Y REFRACCIÓN DE LA LUZ
Suelen deducirse empleando la teoría ondulatoria de la luz introducida en el siglo XVII por el matemático, astrónomo y físico holandés Christiaan Huygens. El principio de Huygens afirma que todo punto de un frente de onda inicial puede considerarse como una fuente de ondas esféricas secundarias que se extienden en todas las direcciones con la misma velocidad, frecuencia y longitud de onda que el frente de onda del que proceden. Con ello puede definirse un nuevo frente de onda que envuelve las ondas secundarias. Como la luz avanza en ángulo recto a este frente de onda, el principio de Huygens puede emplearse para deducir los cambios de dirección de la luz.
Cuando las ondas secundarias llegan a otro medio u objeto, cada punto del límite entre los medios se convierte en una fuente de dos conjuntos de ondas. El conjunto reflejado vuelve al primer medio, y el conjunto refractado entra en el segundo medio. El comportamiento de los rayos reflejados y refractados puede explicarse por el principio de Huygens. Es más sencillo, y a veces suficiente, representar la propagación de la luz mediante rayos en vez de ondas. El rayo es la línea de avance, o dirección de propagación, de la energía radiante y, por tanto, perpendicular al frente de onda. En la óptica geométrica se prescinde de la teoría ondulatoria de la luz y se supone que la luz no se difracta. La trayectoria de los rayos a través de un sistema óptico se determina aplicando las leyes de reflexión y refracción.
3.3.5 ESPEJOS Y LENTES
LENTES:
Las lentes son medios que dejan pasar la luz y en el proceso los rayos de luz se refractan de acuerdo a la ley de la refracción. De acuerdo a su forma tenemos los siguientes:
• Las lentes convergentes refractan los rayos paralelos hacia un punto llamado foco, o sea convergen en el foco.
• Las lentes divergentes refractan los rayos de luz paralelos en dirección del primer foco.
ESPEJOS:
• Los espejos son superficies reflectantes, pueden ser planos o curvos, los curvos pueden ser casquetes de esfera, paraboloides u otros sólidos de revolución, los mas utilizados son los casquetes de esfera, de acuerdo a su forma pueden ser planos, concavo o convexo.
Concepto y Propagación de la luz
La luz es la clase de energía electromagnética radiante que puede ser percibida por el ojo humano. En un sentido más amplio, el término luz incluye el rango entero de radiación conocido como el espectro electromagnético.
La ciencia que estudia las principales formas de producir luz, así como su control y aplicaciones, se denomina óptica.
Una de las propiedades de la luz más evidentes a simple vista es que se propaga en línea recta. Lo podemos ver, por ejemplo, en la propagación de un rayo de luz a través de ambientes polvorientos o de atmósferas saturadas. La óptica geométrica parte de esta premisa para predecir la posición de la luz, en un determinado momento, a lo largo de su transmisión.
La propagación de las radiaciones luminosas en el océano se explica por las propiedades fisicoquímicas del agua y por las características físicas de la luz, que a su vez tienen gran importancia en los fenómenos biológicos que se suceden en el mar.
Los factores fisicoquímicos que influyen sobre las propiedades de la luz son la transparencia, es decir, la cantidad de luz que se transmite en el agua del mar; la absorción, o sea el grado de radiación retenida, y la turbidez, que consiste en la reducción de la claridad del agua por la presencia de materia suspendida.
Las propiedades físicas de la luz son: la reflexión, proceso por el que la superficie del agua del mar devuelve a la atmósfera una cantidad de la luz que incide sobre ella; la refracción, el cambio de dirección que sufre la luz al entrar a un medio de diferente densidad, y la extinción, que es el grado en que disminuye la luz al ir penetrando en el medio marino.
Erick Alejandro Bernal solano
INTENSIDAD LUMINOSA
la intensidad luminosa se define como la cantidad de flujo luminoso que emite una fuente por unidad de ángulo sólido. Su unidad de medida en el Sistema Internacional de Unidades es la candela (cd), que es una unidad fundamental del sistema.
La intensidad luminosa también se puede definir a partir de la magnitud radiométrica de la intensidad radiante sin más que ponderar cada longitud de onda por la curva de sensibilidad del ojo.
En fotometría, se denomina fuente puntual a aquella que emite la misma intensidad luminosa en todas las direcciones consideradas. Un ejemplo práctico sería una lámpara. Por el contrario, se denomina fuente o superficie reflectora de Lambert a aquella en la que la intensidad varía con el coseno del ángulo entre la dirección considerada y la normal a la superficie (o eje de simetría de la fuente).
FLUJO LUMINOSO
El flujo luminoso es la medida de la potencia luminosa percibida. Difiere del flujo radiante, la medida de la potencia total emitida, en que está ajustada para reflejar la sensibilidad del ojo humano a diferentes longitudes de onda. El flujo luminoso se obtiene ponderando la potencia para cada longitud de onda con la función de sensibilidad luminosa, que representa la sensibilidad del ojo en función de la longitud de onda. El flujo luminoso es, por tanto, la suma ponderada de la potencia en todas las longitudes de onda del espectro visible.
DISEÑO EXPERIMENTAL:
experimento#1:
• Materiales: Recipiente - Varilla de vidrio (en lugar de un rayo de luz) - Agua
• Objetivo: Verificar la refacción
• Procedimiento: Introducir la varilla en un recipiente de agua
• Resultado: Observarmos que la varilla parece estar quebrada al pasar de un medio a otro. Esto sucede por la diferente densidad de los medios.
Experimento #2:
• Materiales : Pileta - Tapón - Agua
• Objetivo: Verificar la refracción de la luz
• Procedimiento: Colocarse frente a una pileta, de tal modo que el borde de la misma nos impida ver el tapón ya colocado. Luego comenzar a llenar la pileta.
• Resultado: Cuando el agua alcanzo el nivel de nuestra vista vimos el tapon. Este se ve debido a que la luz, al atravesar un medio distinto, se desvia y permite esa visión.
Pues como podemos observar en cada uno de los experimentos se precenta o mejor dicho se confirman las leyes de reflexion y refraccion.
DISEÑO EXPERIMENTAL DE LAS CARACTERISTICAS DE ESPEJOS Y LENTES:
#1_Prisma de agua
Necesitas:
• 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
Montaje:
Pon la cubeta con agua frente a la ventana para que entre n 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. Se refleja en éste atraviesa de nuevo el prisma y sufre una segunda descomposición.
El prisma de agua desvía cada longitud de onda en un ángulo diferente. El rojo posee la longitud de onda más larga y es el que menos se desvía, mientras que el voltea sufre la máxima desviación. Los colores siempre aparecen en el mismo orden que en un arco iris.
#2_Lentes de aumento
Necesita:
• Gotas de agua
• Plástico transparente
• Revista o libro
• Gotero (opcional)
Montaje:
Cubra la revista o libro con lámina plástica o una bolsa transparente estirada y coloque unas gotas de agua sobre la superficie.
Observe que las letras pequeñitas vistas a través de la gota se ven aumentadas.
¿Qué está pasando?
La gota de agua tiene una superficie redondeada que refracta los rayos de luz, como también lo hacen los lentes de aumento.
Características de los lentes y espejos
• Brillantez aparente: depende directamente del área recolectora de luz. Entre más grande dicha área más brillante será la imagen.
• Contraste: es la diferencia que se nota entre distintos colores o entre las distintas tonalidades de un mismo color. A mayor contraste mayor nitidez en la imagen.
• Refracción: desviación de la luz cuando ésta atraviesa un medio diferente de aquel en el cual se estaba propagando. Ejemplo: cuando la luz proviene del espacio y entra en el "medio" atmosférico terrestre, la luz se desvía; cuando la luz pasa del aire al vidrio, se desvía o refracta, y viceversa.
• Plano Focal si se sitúa un objeto muy lejos (o a una distancia "infinita", en lenguaje coloquial) del elemento óptico, los rayos provenientes del objeto llegarán paralelos al eje óptico, y al formarse su imagen, tanto por reflexión (espejo) como por refracción (lente), la misma estará situada "espacialmente" en un plano imaginario llamado Poco, es decir, todos los rayos luminosos provenientes del objeto lejano deben converger (cada uno) a un Pto. Focal o Foco correspondiente, para que la imagen del objeto esté bien definida (fig. Así, la imagen del objeto lejano no es más que la suma o integración de todos los ptos. focales formados por todos los rayos luminosos que provienen del objeto, y el lugar "espacial o geométrico" de cada uno de tales focos se encuentra en un plano ficticio (el PFoc)... El objeto en el "infinito" se usa solamente para determinar/definir el PF del elemento óptico. Cuando el objeto se encuentra cerca del elemento óptico, su imagen no se formará en el PFoc, sino que se formará en el llamado Plano Imagen, De la misma forma, el PI no es más que la suma de todos los rayos provenientes del objeto cercano, los cuales pasan por el PF del elemento óptico, y convergen en el PI. La Longitud Focal no es más que la distancia entre el centro óptico del espejo o lente (delgada) y el PFoc.
• Aberración esférica [AE] : Los rayos de luz convergen en diferentes lugares o puntos focales y no en un solo PFoc, produciendo imágenes poco definidas (no puntuales y difusas). Esto es causado por la geometría del EO.
• Aberración cromática [AC] : Produce halos púrpura alrededor de objetos brillantes. La luz se enfoca en diferentes lugares según su color. Defecto físico, no geométrico, del EO.
•
• Astigmatismo [As] : La luz de un objeto puntual se enfoca en diferentes lugares del plano óptico y no en un sólo punto, produciendo imágenes como cruces, diamantes o figuras ovaladas similares. Defecto geométrico que aumenta para las partes de la imagen que no están cerca del centro óptico. La mayoría de las lentes de amplio campo visual aparente (ver sección de oculares) sufren un poco de este defecto.
• Aberración de Coma [ACm] : Defecto geométrico que hace que las estrellas se vean como si fuesen pequeños cometas (difusas) con una cola muy pequeña. El defecto es mayor para imágenes de objetos localizadas un poco lejos del centro de la lente.
INDAGA CON SU PROFESOR SOBRE LA APLICACIÓN DE LOS ESPEJOS Y LENTES EN SU VIDA DIARIA:
Hola profesor, a mi punto de vista creo que los lentes son una parte fundamental de aquellas personas que les falla la vista, este sirbe para ver con claridad, mientras que los espejos solo sirven para observarnos como somos fisicamente, esto dentro de nuestras casas mientras que en los veiculos los utilizamos como un medio pa observar a nuestro contorno.
BIBLIOGRAFIAS:
•http://es.wikipedia.org/wiki/Historia_de_la_electricidad
•http://eljovenmatematico.blogspot.com/
•http://es.wikipedia.org/wiki/Electricidad
•http://www.boe.es/aeboe/consultas/bases_datos/doc.php?coleccion=iberlex&id=2007/19184&txtlen=1000
Leyes de Reflexión y Refracción
Consideramos una onda plana, monocromática, que incide sobre una superficie plana, que es la interfaz entre dos medios dieléctricos. Esta onda se caracteriza por el vector de onda . Llamamos 'plano de incidencia' al plano generado por el vector , y el vector normal a la interfaz, . De acuerdo a esta geometría, los vectores de campo se descomponen en la forma siguiente:
(84)
Los vectores de onda, a su vez, estan dados por
Observamos tambien que
La condiciones de borde, en z=0 ( ) son:
(85)
Usamos ahora estas condiciones para obtener relaciones entre las amplitudes y las fases de las ondas incidente, reflejada y transmitida. Partimos usando la ecuación (*), la cual, cuando se escribe para z=0 nos da
La igualdad anterior sólo puede ser satisfecha, para todo valor de x (y de y), si se tiene las igualdades
(86)
es decir,
(87)
que se conoce como 'Ley de Reflexion', y
(88)
conocida como 'Ley de Snell' de la refracción. Estas dos relaciones, junto con el hecho que una onda viaja en línea recta en un medio homogéneo, constituyen el fundamento de la óptica geométrica. Tenemos, además la relación entre las amplitudes
(89)
Si imponemos ahora D1n = D2n, obtenemos:
(90)
Notemos que las otras dos condiciones de borde no aportan, en este caso ninguna información adicional. La solución de estas ecuaciones da
(91)
(92)
Estas relaciones se conocen como 'ecuaciones de Fresnel', y expresan las relaciones entre las amplitudes de los campos eléctricos de las ondas incidente, reflejada y transmitida.
Practica de laboratorio
DESARROLLO
La hipótesis de los rayos rectos luminosos no es la única hipótesis de la óptica geométrica. Para explicar el fenómeno de la reflexión de la luz (Figura 4) es necesario suponer que la dirección de los rayos luminosos cambia en algunas circunstancias. Una imagen en un espejo se ve como si el objeto estuviera atrás, y no frente a éste. La óptica geométrica explica este familiar fenómeno suponiendo que los rayos luminosos cambian de dirección al llegar al espejo. La forma precisa en que ocurre este cambio se conoce como ley de la reflexión de la luz. Es una ley muy sencilla: los rayos incidente y reflejado hacen ángulos iguales con el espejo; o con la perpendicular al espejo, que es como suelen medirse estos ángulos (Figura 10). Esta ley, por cierto, también se puede deducir aplicando la ley de variación del tamaño aparente con la distancia para explicar los tamaños aparentes de un objeto y de su imagen en un espejo plano. O, dicho de otra forma, si vemos nuestra imagen en un espejo plano del tamaño que la vemos es porque los rayos incidente y reflejado forman ángulos iguales con el espejo.
La ley de la refracción de la luz: el seno del ángulo de incidencia, sen i, y el seno del ángulo de refracción, sen r', de un rayo luminoso que atraviesa la superficie de separación de dos medios transparentes están en las misma proporción para cualquier valor del ángulo i; esto es, sen i /sen r' = n. Si la luz pasa de aire al agua, sen i /sen r' = 4/3.
Un cuerpo parcialmente sumergido en agua se ve chueco; como si se doblara al entrar al agua. Este fenómeno se llama refracción. Además del agua se observa en muchos otros medios transparentes, como el vidrio, llamados refringentes. Era uno de los problemas ópticos pendientes de solución todavía hacia el siglo XIII (Los fenómenos de refracción se incorporan a la óptica geométrica simplemente suponiendo que los rayos luminosos cambian de dirección no sólo al reflejarse sino también al pasar de un medio refringente a otro; por ejemplo, del agua al aire, o del agua al vidrio, o del vidrio al aire. Un experimento sencillo que demuestra este cambio de dirección se muestra en la figura 11. Una moneda pequeña en el fondo de una taza vacía está apenas oculta por el filo de la taza en la Llenando lentamente la taza con agua la moneda aparece poco a poco, hasta observarse por completo, en la figura 11(b). Los rayos luminosos emitidos por la moneda que llegan al ojo debido a que son refractados en la superficie del agua se muestran en esa figura; la moneda se ve en la dirección de estos rayos. El experimento muestra también que los rayos refractados están más cerca de la superficie en el medio menos denso; el aire en la figura
indagacion para el profesor sobre la aplicacion de los espejo y lentes en su vida diaria
profesor usted en que utilisa los lentes y espejos en su vida diarea y en que otras aplicaciones tienen estos instrumentos y sus diferentes conceptos que tiene de estos lentes y espejos gracias,
¿QUE ES LA LUZ?
Es una radiación electromagnética que hace posible la visión de los objetos.
PROPAGACION
La propagación de las radiaciones luminosas en el océano se explica por las propiedades fisicoquímicas del agua y por las características físicas de la luz, que a su vez tienen gran importancia en los fenómenos biológicos que se suceden en el mar.
La luz presenta tres propiedades características:
*Se propaga en línea recta.
*Se refleja cuando llega a una superficie reflectante.
*Cambia de dirección cuando pasa de un medio a otro (se refracta).
* La reflexión de la luz se representa por medio de dos rayos: el que llega a una superficie, rayo incidente, y el que sale "rebotado" después de reflejarse, rayo reflejado
INTENCIDAD LUMINOSA
Se define como la cantidad de flujo luminoso que emite una fuente por unidad de ángulo sólido. Su unidad de medida en el Sistema Internacional de Unidades es la candela (cd), que es una unidad fundamental del sistema. Matemáticamente, su expresión es la siguiente:
Donde:
• es la intensidad luminosa, medida en candelas.
• es el flujo luminoso, en lúmenes.
• es el elemento diferencial de ángulo sólido, en estereorradianes.
• se puede definir a partir de la magnitud radiométrica de la intensidad radiante sin más que ponderar cada longitud de onda por la curva de sensibilidad del ojo. Así, si es la intensidad luminosa, representa la intensidad radiante espectral y simboliza la curva de sensibilidad del ojo, entonces:
FLUJO LUMINOSO
Es la medida de la potencia luminosa percibida. Difiere del flujo radiante, la medida de la potencia total emitida, en que está ajustada para reflejar la sensibilidad del ojo humano a diferentes longitudes de onda.
Su unidad de medida en el Sistema Internacional de Unidades es el lumen (lm) y se define a partir de la unidad básica del SI, la candela (cd), como:
* Se obtiene ponderando la potencia para cada longitud de onda con la función de sensibilidad luminosa, que representa la sensibilidad del ojo en función de la longitud de onda. El flujo luminoso es, por tanto, la suma ponderada de la potencia en todas las longitudes de onda del espectro visible.
* El flujo luminoso o la energía radiante es la cantidad de energía transportada por la luz a través de una superficie en unidad de tiempo. La unidad en que se mide el flujo luminoso es vatio, igual que la potencia.
ILUMINACION
En la técnica se refiere al conjunto de dispositivos que se instalan para producir ciertos efectos luminosos, tanto prácticos como decorativos. Con la iluminación se pretende, en primer lugar conseguir un nivel de iluminación, o iluminancia, adecuado al uso que se quiere dar al espacio iluminado, nivel que dependerá de la tarea que los usuarios hayan de realizar.
LEY DE LA ILUMINACION
• Es inversamente proporcional
• La iluminación que reciben los cuerpos son directamente proporcional
EXPERIMENTO DE COMPROVACION DE LEY DE RELEXION Y REFRACCION
Materiales:
Un espejo plano
Una pieza de cartón
Alfileres
Hojas de papel blanco
Regla
Transportador
Figuras geométricas planas hechas de lucita (triángulo, paralelepípedo, semicírculo,
trapecio)
Una lámpara eléctrica capaz de producir un haz luminoso colimado
Procedimiento
Reflexión
1. Coloque una hoja blanca de papel sobre la pieza de cartón
2. Dibuje una línea recta sobre la hoja, similar a la línea AA’ de la figura 3
Figura 3 Formación de imágenes en un espejo plano
3. Coloque el espejo plano en el centro de la hoja de papel, en posición vertical y
con la parte reflectora hacia usted, coincidiendo con la línea AA’
306
4. Inserte un alfiler verticalmente frente al espejo. Este será el objeto. Dibuje un
círculo pequeño en la base del alfiler para identificar su posición. Nota: Aunque
en la figura 3 la distancia entre el alfiler y el espejo se ve pequeña, debe ser por lo
menos el doble, es decir, el alfiler debe colocarse casi al extremo de la hoja de
papel
5. Observe la imagen del objeto que se forma en el espejo, desde una posición lateral
como la que hemos identificado en la figura 3 con la línea 1. Alinee dos alfileres
con la imagen e identifique sus posiciones dibujando círculos pequeños en su
base, como lo hizo con el objeto
6. Repita el procedimiento del paso 5 mirando la imagen desde una posición como la
señalada con el número 2. No olvide identificar las posiciones de los alfileres para
esta segunda observación
7. Retire el espejo y los alfileres
8. Trace una línea recta que una los puntos que señalan las posiciones de los dos
alfileres de la línea 1, sobre la hoja de papel
9. Repita el paso 8 con los dos puntos de la línea 2
10. Prolongue ambas líneas hasta el punto donde se cruzan. Ver la figura 4. En este
punto estaba localizada la imagen del alfiler
11. Dibuje una línea recta que una el punto donde estaba el objeto y el punto donde
PROPAGACIÓN DE LA LUZ Y CONCEPTO:
La luz, es la clase de energía electromagnética radiante que puede ser percibida por el ojo humano. En un sentido más amplio, el término luz incluye el rango entero de radiación conocido como el espectro electromagnético.
Una de las propiedades de la luz más evidentes a simple vista es que se propaga en línea recta. Lo podemos ver, por ejemplo, en la propagación de un rayo de luz a través de ambientes polvorientos o de atmósferas saturadas. La óptica geométrica parte de esta premisa para predecir la posición de la luz, en un determinado momento, a lo largo de su transmisión.
De la propagación de la luz y su encuentro con objetos surgen las sombras. Si interponemos un cuerpo opaco en el camino de la luz y a continuación una pantalla, obtendremos sobre ella la sombra del cuerpo. Si el origen de la luz o foco se encuentra lejos del cuerpo, de tal forma que, relativamente, sea más pequeño que el cuerpo, se producirá una sombra definida. Si se acerca el foco al cuerpo surgirá una sombra en la que se distinguen una región más clara denominada penumbra y otra más oscura denominada alumbra.
Sin embargo, la luz no siempre se propaga en línea recta. Cuando la luz atraviesa un obstáculo puntiagudo o una abertura estrecha, el rayo se curva ligeramente. Este fenómeno, denominado difracción, es el responsable de que al mirar a través de un agujero muy pequeño todo se vea distorsionado o de que los telescopios y microscopios tengan un número de aumentos máximo.
• La intensidad luminosa (luminous intensity) se corresponde con la intensidad radiante y su unidad de medida es la candela (cd). La intensidad luminosa permite evaluar cuanta parte del flujo luminoso de una fuente luminosa puntiforme se propaga en una determinada dirección dentro de un cono de ángulo sólido unitario (es decir, de un estereorradián) que tenga el vértice en la fuente de luz y como eje, la dirección de propagación.
• Flujo luminoso: El flujo luminoso es la medida de la potencia luminosa percibida. Difiere del flujo radiante, la medida de la potencia total emitida, en que está ajustada para reflejar la sensibilidad del ojo humano a diferentes longitudes de onda.
ILUMINACIÓN: fenómeno producido al llenar un lugar u objeto de luz.
La Ley De La Iluminación:
Una superficie esta iluminada cuando recibe una cierta cantidad de luz. Es muy importante para nuestra salud contar con una iluminación adecuada para según la actividad que vallamos a realizar; ejemplo, hacer ejercicio a luz del día por un lapso de tiempo no muy grande resulta bueno para el organismo, pero, leer con los rayos emitidos directamente por el sol es nocivo para la salud.
La iluminación es la cantidad de luz que reciben las superficies de los cuerpos.
La reflexión es el cambio de dirección de un rayo o una onda que ocurre en la superficie de separación entre dos medios, de tal forma que regresa al medio inicial.
LA LEY DE REFLEXIÓN.
Cuando un rayo luminoso incide sobre la superficie de separación entre dos medios transparentes homogéneos e isótropos, una parte del rayo incidente se refleja y se queda en el medio de donde provino y la otra parte se transmite al otro medio.
El ángulo θ1 formado por el rayo incidente y la normal N a la superficie de separación en el punto de incidencia se denomina ángulo de incidencia; el ángulo formado por el rayo reflejado y la normal θ1' se denomina ángulo de reflexión (ver la figura). El rayo reflejado se encuentra en el mismo plano que el incidente y la normal en el punto de incidencia, pero por el lado opuesto a esta normal; el ángulo de reflexión θ1' es igual al ángulo de incidencia θ1:
θ1' = θ1,
Que es la expresión de la ley de reflexión:
Un rayo luminoso se refleja en la superficie plana formando un ángulo de reflexión igual al de incidencia.
La ley de reflexión determina la dirección del rayo reflejado.
Basándose en las ecuaciones de Maxwell del electromagnetismo, se puede demostrar que en caso que n 1 < n2 el rayo reflejado sale en oposición de fase al rayo incidente, es decir, cambia su fase en π.
Ley de refracción (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. Donde: n1 = índice de refracción del primer medio, θ1= Ángulo de Incidencia, n2 = índice de refracción del segundo medio y θ2 = ángulo de refracción.
Un espejo es una superficie pulida en la que al incidir la luz, se refleja siguiendo las leyes de la reflexión.
El ejemplo más simple es el espejo plano. En él, un haz de rayos de luz paralelos puede cambiar de dirección completamente como conjunto y continuar siendo un haz de rayos paralelos, pudiendo producir así una imagen virtual de un objeto con el mismo tamaño y forma que el real. Sin embargo, la imagen resulta derecha, pero invertida en el eje vertical.
Existen cóncavos y convexos. Cuando un espejo es cóncavo y la curva es una parábola, si un rayo incide paralelo al eje del espejo, se refleja pasando por el foco (que es la mitad del centro óptico de la esfera a la que pertenece el espejo), y si incide pasando por el foco, se refleja paralelo al eje principal.
LENTE
Disco de cristal, plástico o cualquier otra sustancia refringente cuyas dos caras suelen tener un perfil esférico. Una lente puede hallarse constituida por cualquier líquido o sólido refringentes cuya masa está limitada por dos superficies esféricas de eje común. El radio de las dos esferas puede ser diferente y el de una de ellas puede incluso ser infinito, en cuyo caso la cara correspondiente de la lente es plana. La lente puede ser considerada como una superficie de prismas y entonces se comprende perfectamente cómo desvía los rayos luminosos. Las lentes cuyo espesor va menguando del centro hacia los bordes se llaman lentes convergentes, pues tienen la propiedad de desviar los rayos hacia el eje y de hacerlos converger en un punto mismo llamado foco; por el contrario, las lentes divergentes tienen los bordes más espesos que el centro y desvían los rayos hacia el exterior, alejándolos del eje óptico del lente. Las lentes convergentes sirven principalmente para obtener imágenes reales de los objetos, especialmente en fotografía; para proyectar la luz de un manantial puesto en su foco (faros, proyectores); como elemento de los sistemas amplificadores de imágenes ópticas (anteojos, microscopios); como lupa, para ver la imagen aumentada de un objeto colocado entre la lente y su foco; para corregir la vista de los ojos présbitas e hipermétropes. Las lentes divergentes se usan para corregir la vista de los miopes, para los oculares de los anteojos, gemelos, etc. El acoplamiento de una lente convergente y otra divergente permite corregir la aberración cromática.
EXPERIMENTO DE REFLEXIÓN Y REFRAXION
MATERIAL:
Conjunto de prismas y lentes de vidrio o acrílico. Trozos de cartón piedra de
Aproximadamente 30 30 cm Cartulinas blancas de igual medida, pegamento.
Un puntero láser.
Herramientas: Tijeras para papel, cuchillo cartonero, lápiz, regla.
PROCEDIMIENTO:
Pegue la cartulina blanca en los
Cartones. En la zona central
Marque la forma del prisma o
Lente. Corte e introduzca el ótico
Lo más ajustadamente posible.
Por la parte que quede a ras del
Cartón ponga pegamento
Procurando no manchar los
Materiales ópticos.
La figura siguiente muestra el
Aspecto que tendrán algunos de
Estos montajes.
Cartón
Cartulina
En el semidisco es útil trazar un círculo
Goneométrico. En las lentes conviene
Trazar el eje óptico y algunas rectas
Paralelas a él. Algunos orificios en los bordes de los montajes pueden ser útiles para colgarlos de la pizarra
y hacer con ellos experiencias demostrativas para todo el curso.
Observación: Siempre la refracción va acompañada de una reflexión. Si el lugar en que se hace
La observación esta muy oscuro, se podrá ver varias refracciones y las correspondientes
Reflexiones, debilitándose en intensidad de luz.
Estas reflexiones obedecen la ley de reflexión: “el ángulo de incidencia es igual al ángulo de
Reflexión”, pero en la refracción la relación entre el ángulo de incidencia y el de reflexión no es
Evidente. Para analizar esto véase el experimento C.
Por último debe destacarse el hecho que los rayos que emergen del otro lado del prisma son
Paralelos al rayo láser original.
El estudiante debe considerar situaciones de la vida diaria en que estos efectos se producen. Debe
Advertir, por ejemplo, que la reflexión aquí observada es la que ha visto muchas veces cuando un
Vidrio traslucido se comporta como un espejo. También debe darse cuenta que, cuando mira.
APLICACIÓN DE ESPEJOS Y LENTES EN LA VIDA DIARIA
Través del vidrio de una ventana, las cosas que ve no están exactamente donde las ve, están
Desplazadas una cierta distancia que depende del ángulo de observación y del espesor del vidrio.
ÓPTICA
rama de la física que se ocupa de la propagación y el comportamiento de la luz. En un sentido amplio, la luz es la zona del espectro de radiación electromagnética que se extiende desde los rayos X hasta las microondas, e incluye la energía radiante que produce la sensación de visión. El estudio de la óptica se divide en dos ramas, la óptica geométrica y la óptica física.
En esta sesión veremos algunos de los fenómenos estudiados en óptica, la incidencia de la luz y la determinación de la naturaleza de esta.
Los puntos a estudiar son los fenómenos de Reflexión y refracción, siendo el primero nada más que los rayos de luz reflejados en una superficie. Estos rayos se denominan incidentes y los que salen de la superficie, reflejados.
La refracción también conocida como Ley de Snell, la que postula lo siguiente: un rayo luminoso viajando por un medio, encuentra a su paso otro medio con características ópticas diferentes, penetra en él experimentando el fenómeno de la refracción.
Veremos en este laboratorio como se presenta la reflexión y la refracción en diferentes materiales y condiciones, analizaremos comportamientos y trataremos de descubrir leyes que rijan el comportamiento de la luz sobre distintos materiales y medios.
El desarrollo del laboratorio viene dado como un elemento de aprendizaje y comunicación, con un desarrollo sistemático, donde realizaremos descripciones de experimentos, datos obtenidos, gráficos y análisis de resultados.
Esperando sea de su agrado se les presenta a continuación
La velocidad de una onda electromagnética es el producto de su frecuencia y su longitud de onda. En el vacío, la velocidad es la misma para todas las longitudes de onda. La velocidad de la luz en las sustancias materiales es menor que en el vacío, y varía para las distintas longitudes de onda; este efecto se denomina dispersión. La relación entre la velocidad de la luz en el vacío y la velocidad de una longitud de onda determinada en una sustancia se conoce como índice de refracción de la sustancia para dicha longitud de onda. El índice de refracción del aire es 1,00029 y apenas varía con la longitud de onda. En la mayoría de las aplicaciones resulta suficientemente preciso considerar que es igual a 1.
Las leyes de reflexión y refracción de la luz suelen deducirse empleando la teoría ondulatoria de la luz introducida en el siglo XVII por el matemático, astrónomo y físico holandés Christiaan Huygens. El principio de Huygens afirma que todo punto de un frente de onda inicial puede considerarse como una fuente de ondas esféricas secundarias que se extienden en todas las direcciones con la misma velocidad, frecuencia y longitud de onda que el frente de onda del que proceden. Con ello puede definirse un nuevo frente de onda que envuelve las ondas secundarias. Como la luz avanza en ángulo recto a este frente de onda, el principio de Huygens puede emplearse para deducir los cambios de dirección de la luz.
Cuando las ondas secundarias llegan a otro medio u objeto, cada punto del límite entre los medios se convierte en una fuente de dos conjuntos de ondas. El conjunto reflejado vuelve al primer medio, y el conjunto refractado entra en el segundo medio. El comportamiento de los rayos reflejados y refractados puede explicarse por el principio de Huygens. Es más sencillo, y a veces suficiente, representar la propagación de la luz mediante rayos en vez de ondas. El rayo es la línea de avance, o dirección de propagación, de la energía radiante y, por tanto, perpendicular al frente de onda. En la óptica geométrica se prescinde de la teoría ondulatoria de la luz y se supone que la luz no se difracta. La trayectoria de los rayos a través de un sistema óptico se determina aplicando las leyes de reflexión y refracción.
TEORÍA GENERAL DE LA RELATIVIDAD Y EFECTO fOTOELECTRICO
Teoría de la Relatividad se engloban generalmente dos cuerpos de investigación en ciencias físicas, usualmente conectadas con las investigaciones del físico Albert Einstein: su Teoría de la Relatividad Especial y su Teoría de la Relatividad General.
La primera, publicada en 1905, trata de la física del movimiento de los cuerpos en ausencia de fuerzas gravitatorias. La segunda, de 1915, es una teoría de la gravedad que reemplaza a la gravedad newtoniana pero se aproxima a ella en campos gravitatorios débiles.
La teoría especial se reduce a la general en ausencia de campos gravitatorios.
La idea esencial de ambas teorías es que dos observadores que se mueven relativamente uno al lado de otro con una gran velocidad, del orden de la velocidad de la luz, a menudo obtendrán diferentes medidas del tiempo (intervalos de tiempo) y el espacio (distancias) para describir las mismas series de eventos. Es decir, la percepción del espacio y el tiempo depende del estado de movimiento del observador o es relativa al observador. Sin embargo, a pesar de esta relatividad del espacio y el tiempo, existe una forma más sutil de invariancia física, ya que el contenido de las leyes físicas será el mismo para ambos observadores. Esto último significa que, a pesar de que los observadores difieran en el resultado de medidas concretas de magnitudes espaciales y temporales, encontrarán que las ecuaciones que relacionan las magnitudes físicas tienen la misma forma, con independencia de su estado de movimiento. Este último hecho se conoce como principio de covariancia.
El efecto fotoeléctrico consiste en la emisión de electrones por un material cuando se le ilumina con radiación electromagnética (luz visible o ultravioleta, en general). A veces se incluyen en el término otros tipos de interacción entre la luz y la materia.
El efecto fotoeléctrico:
fue descubierto por Heinrich Hertz en 1887, al observar que el arco que salta entre dos electrodos conectados a alta tensión alcanza distancias mayores cuando se ilumina con luz ultravioleta que cuando se deja en la oscuridad.
EXPERIMENTO:
(REACTORES)
Descripción
El vaso del reactor medía 5 pies de diámetro. El combustible era LiF-BeF2-ZrF4-UF4 (64-30-5-1 moléculas %), la sal secundaria era LiF-BeF2 (66-34 moléculas %), el moderador era grafito de clase CGB, y todas las otras partes en contacto con la sal eran de la aleación Hastelloy-N. El cuenco de la bomba de combustible era el espacio de agitación para el circuito de circulación, en donde alrededor de 50 gpm de combustible eran rociadas en el espacio del gas para permitir que el xenón y el kriptón escapasen de la sal.
CONCLUCION:
Las comprobaciones y las pruebas pre nucleares incluían la circulación de la sal de flujo y de combustible durante 1.000 horas. La prueba nuclear del MSRE empezó en junio de 1965, con la adición de 235U enriquecido como UF4-LiF a la sal portadora para que el reactor alcanzara su criticidad. Después de experimentos con energía cero, para medir los coeficientes de fiabilidad y reactividad de las varillas, el reactor fue apagado y se realizaron las preparaciones finales para el funcionamiento con energía. El incremento de potencia fue retrasado cuando se polimerizaron vapores del aceite que se había filtrado dentro de la bomba de combustible por los gases radioactivos resultantes, y se pegaron a los filtros y válvulas de gas
OBSERVACIÓN: Generación nuclear:
Generación nuclear:
Producción de calor para la generación de energía eléctrica
Producción de calor para uso doméstico e industrial
Producción de hidrógeno mediante electrólisis de alta temperatura
Desalación
Propulsión nuclear:
Marítima
Cohetes de propulsión térmica nuclear (propuesta)
Cohetes de propulsión nuclear pulsada (propuesta)
Transmutación de elementos:
Producción de plutonio, utilizado para la fabricación de combustible de otros reactores o de armamento nuclear
Creación de diversos isótopos radiactivos, como el americio utilizado en los detectores de humo, o el cobalto-60 y otros que se utilizan en los tratamientos médicos .
LAS LEYES DE LA REFLEXIÓN
Afirman que el ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión, y que el rayo incidente, el rayo reflejado y la normal en el punto de incidencia se encuentran en un mismo plano. Si la superficie del segundo medio es lisa, puede actuar como un espejo y producir una imagen reflejada como se observa en la figura 2. En esta misma figura, la fuente de luz es el objeto A; un punto de A emite rayos en todas las direcciones. Los dos rayos que inciden sobre el espejo en B y C, por ejemplo, se reflejan como rayos BD y CE. Para un observador situado delante del espejo, esos rayos parecen venir del punto F que está detrás del espejo. De las leyes de reflexión se deduce que CF y BF forman el mismo ángulo con la superficie del espejo que AC y AB. En este caso, en el que el espejo es plano, la imagen del objeto parece situada detrás del espejo y separada de él por la misma distancia que hay entre éste y el objeto que está delante.
Si la superficie del segundo medio es rugosa, las normales a los distintos puntos de la superficie se encuentran en direcciones aleatorias. En ese caso, los rayos que se encuentren en el mismo plano al salir de una fuente puntual de luz tendrán un plano de incidencia, y por tanto de reflexión, aleatorio. Esto hace que se dispersen y no puedan formar una imagen.
LEY DE SNELL
Afirma que el producto del índice de refracción del primer medio y el seno del ángulo de incidencia de un rayo es igual al producto del índice de refracción del segundo medio y el seno del ángulo de refracción. El rayo incidente, el rayo refractado y la normal a la superficie de separación de los medios en el punto de incidencia están en un mismo plano. En general, el índice de refracción de una sustancia transparente más densa es mayor que el de un material menos denso, es decir, la velocidad de la luz es menor en la sustancia de mayor densidad. Por tanto, si un rayo incide de forma oblicua sobre un medio con un índice de refracción mayor, se desviará hacia la normal, mientras que si incide sobre un medio con un índice de refracción menor, se desviará alejándose de ella. Los rayos que inciden en la dirección de la normal son reflejados y refractados en esa misma dirección. El índice de refracción de un material indica cuánto se refracta la luz cuando pasa del vacío a este material. Cuanto mayor sea el índice de refracción de un material, más despacio viaja la luz a través del mismo. El vidrio, por ejemplo, tiene un índice de refracción de alrededor de 1,5, y el agua de aproximadamente 1,3. Esto indica que la luz viaja más lentamente en el vidrio que en el agua.
El índice de refracción es una constante física del medio, pero depende de la longitud de onda de la luz. El índice de refracción determina los ángulos a los que los rayos de luz se refractan al entrar y salir del medio. También gobierna cuánta luz se refleja en la superficie del medio.
En la figura 3 se muestra la trayectoria de un rayo de luz que atraviesa varios medios con superficies de separación paralelas. El índice de refracción del agua es más bajo que el del vidrio. Como el índice de refracción del primer y el último medio es el mismo, el rayo emerge en dirección paralela al rayo incidente AB, pero resulta desplazado.
CARACTERISTICAS DE ESPEJOS Y LENTES
Espejo:es todo cuerpo con una superficie pulimentada que hace posible una reflexión total y regular de la luz que incide sobre el.
CARACTERISTICAS ESPEJOS
• Brillantez aparente: depende directamente del área recolectora de luz. Entre más grande dicha área más brillante será la imagen.
• Contraste: es la diferencia que se nota entre distintos colores o entre las distintas tonalidades de un mismo color. A mayor contraste mayor nitidez en la imagen.
• Refracción: desviación de la luz cuando ésta atraviesa un medio diferente de aquel en el cual se estaba propagando. Ejemplo: cuando la luz proviene del espacio y entra en el "medio" atmosférico terrestre, la luz se desvía; cuando la luz pasa del aire al vidrio, se desvía o refracta, y viceversa.
LENTE
Lentes:es todo material transparente y homogéneo limitado por dos superficies, una de las cuales es, al menos curva. Pueden ser:-Convergentes: concentran los haces de luz. Mas gruesas en el centro que en los bordes
BIBLIOGRAFIA
http://es.wikipedia.org/wiki/Reactor_nuclear
http://www.google.com.mx/search?hl=es&q=teoria+de+relatividad..com.mx.
REACCION NUCLEAR
Es un dispositivo en donde se produce una reacción nuclear controlada. Se puede utilizar para la obtención de energía en las denominadas centrales nucleares, la producción de materiales fisionables, como el plutonio, para ser usados en armamento nuclear, la propulsión de buques o de satélites artificiales o la investigación.
Aplicaciones
• Generación nuclear:
o Producción de calor para la generación de energía eléctrica
o Producción de calor para uso doméstico e industrial
o Producción de hidrógeno mediante electrólisis de alta temperatura
o Desalación
• Propulsión nuclear:
o Marítima
o Cohetes de propulsión térmica nuclear (propuesta)
o Cohetes de propulsión nuclear pulsada (propuesta)
• Transmutación de elementos:
o Producción de plutonio, utilizado para la fabricación de combustible de otros reactores o de armamento nuclear
o Creación de diversos isótopos radiactivos, como el americio utilizado en los detectores de humo, o el cobalto-60 y otros que se utilizan en los tratamientos médicos
• Aplicaciones de investigación, incluyendo:
o Su uso como fuentes de neutrones y de positrones (p. ej. para su uso de análisis mediante activación neutrónica o para el datado por el método de potasio-argón).
o Desarrollo de tecnología nuclear
Ventajas de los reactores nucleares de fisión
Una de las ventajas de los reactores nucleares actuales es que casi no emiten contaminantes al aire (aunque periódicamente purgan pequeñas cantidades de gases radiactivos), y los residuos producidos son muchísimo menores en volumen y más controlados que los residuos generados por las plantas alimentadas por combustibles fósiles.
Desventajas
Los reactores nucleares generan residuos radiactivos. Algunos de ellos con un semiperiodo elevado, como el americio, el neptunio o el curio y de una alta toxicidad. Los detractores de la energía nuclear hacen hincapié en el peligro de esos residuos.
Para mi la óptica es una de las ramas de la física mas importante ya que sin esta no podríamos saber los efectos de la luz, a demás sus principios y leyes son muy interesantes, la óptica puede resolver muchos de los problemas que afecta a nuetra visión o la luz en general, también los beneficios que otorga la óptica
La óptica es la rama de la física que estudia el comportamiento de la luz, sus características y sus manifestaciones. Abarca el estudio de la reflexión, la refracción, las interferencias, la difracción, la formación de imágenes y la interacción de la luz con la materia.
Reflexión y refracción
Cuando un rayo luminoso que viaja por un medio incide en una superficie que lo separa de otro medio con distintos índice de refracción, ocurren éstos dos fenómenos. Los rayos que pasan al otro medio se dicen que han sufrido una Refracción y se les denomina rayos refractados. Y los rayos que no cambian de medio, podríamos decir que "rebotan", han sufrido una Reflexión y se les denomina rayos reflejados.
Véase también: Ley de Snell
En la Refraccion el rayo de luz que se atraviesa de un medio transparente a otro, se denomina rayo incidente ; el rayo de luz que se desvía al ingresar al segundo medio transpartente se denomina rayo refractado ; el ángulo en que el rayo incidente, al ingresar al segundo medio, forma con la perpendicular al mismo, se denomina ángulo de incidencia; el ángulo que el rayo incidente forma con el rayo refractado, al desviarse, se denomina ángulo de refraccion
2. Propagación De La Luz
La luz se propaga en línea recta a una velocidad de 3*108 m/s en el vacío. Una demostración experimental de este principio es el hecho de que los cuerpos produzcan sombras bien definidas.
Un cuerpo opaco es aquel que no permite el paso de la luz a través de el; por lo tanto, si se recibe rayos luminosos, por lo que se ve con claridad cualquier objeto colocado al otro lado de el parabrisas de un auto; un cuerpo traslucido deja pasar la luz pero la difunde de tal manera que las cosas no pueden ser distinguidas claramente a través de ellos, como es el caso de una hoja de papel.
Intensidad luminosa y flujo luminoso
La fotometría es la parte de la óptica cuyo objetivo es determinar las intensidades de las fuentes luminosas y las iluminaciones de las superficies.
Al observar todas las cosas de nuestro alrededor, encontraremos que algunas de ellas emiten luz y otras las reflejan. A los cuerpos productores de luz, como el sol, una hoguera, o una vela, se les llama cuerpos luminosos o fuentes de luz. Los cuerpos que reciben rayos luminosos, como un árbol, una mesa, etc., se denominan cuerpos iluminados.
La intensidad luminosa es la cantidad de luz producida o emitida por un cuerpo luminoso. Para cuantificar la intensidad luminosa de una fuente de luz se utiliza la candela (cd) y la bujía decimal.
La canela equivale a 1/60 de la intensidad luminosa que emite 1cm2 de un cuerpo negro a la temperatura del punto de fusión del platino (1773°c).
Una bujía decimal equivale a la intensidad luminosa producida por una vela de 2cm de diámetro, cuya llama es de 5cm de altura.
Una intensidad luminosa de una candela equivale a una intensidad luminosa de una bujía decimal: 1 cd= 1 bd.
El flujo luminoso es la cantidad de energía luminosa que atraviesa en la unidad de tiempo una superficie normal (perpendicular) a los rayos de luz.
La unidad del flujo luminoso es el lumen (lm) . Un lumen es el flujo luminoso recibido durante un segundo por una superficie de 1m2 , limitado dentro de una esfera de radioy en cuyo centro se encuentra una fuente con intensidad luminosa de una candela.
Iluminación Y La Ley De La Iluminación
Una superficie esta iluminada cuando recibe una cierta cantidad de luz. Es muy importante para nuestra salud contar con una iluminaciónadecuada para según la actividad que vallamos a realizar; ejemplo, hacer ejercicio a luz del día por un lapso de tiempo no muy grande resulta bueno para el organismo, pero, leer con los rayos emitidos directamente por el sol es nocivo para la salud.
La iluminación es la cantidad de luz que reciben las superficies de los cuerpos. Su unidad de medida es el lux (lx).
Un lux es la iluminación producida por una candela o por una bujía decimal sobre una superficie de 1m2 que se encuentra a 1 metro de distancia
Un lux es la iluminación producida por una candela o por una bujía decimal sobre una superficie de 1m2 que se encuentra a 1 metro de distancia
1 lux = 1 cd = 1 bd
m2 m2
Por ejemplo un foco de 60 w equivale a 66 cd o bd, uno de 40 w, a 44 cd o bd, pues por cada watt hay una equivalencia de 1.1 bujías.
La ley de la iluminación, o ley inversa al cuadrado, es una consecuencia de la propagación en línea recta de la luz. Por ejemplo, al colocar un foco de 60 w a una distancia de un metro de la superficie de la mesa, se produce una cierta iluminación sobre ella; si después elevamos el foco a una distancia de 2 metro de la mesa, observaremos que la iluminación de la superficie de la mesa se ha reducido a la cuarta parte de la anterior; finalmente si triplicamos la distancia colocando el foco a 3 metros de la mesa, la iluminación que recibe equivale a la novena parte de la inicial, y por lo tanto podemos enunciar dicha ley de la sig. Manera: la iluminación. El que recibe una superficie es directamente proporcional al cuadrado de la distancia d que existe entre la fuente y la superficie; matemáticamente se expresa como:
E= I/d2
E= iluminación en lx
I= intensidad de la fuente luminosa en cd
d= distancia entre la fuente luminosa y la superficie en m
Una lente es un medio u objeto que concentra o dispersa rayos de luz. Las lentes más comunes se basan en el distinto grado de refracción que experimentan los rayos de luz al incidir en puntos diferentes de la lente. Entre ellas están las utilizadas para corregir los problemas de visión en gafas, anteojos o lentillas. También se usan lentes, o combinaciones de lentes y espejos, en telescopios y microscopios. El primer telescopio astronómico fue construido por Galileo Galilei usando una lente convergente como objetivo y otra divergente como ocular. Existen también instrumentos capaces de hacer converger o divergir otros tipos de ondas electromagnéticas y a los que se les denomina también lentes. Por ejemplo, en los microscopios electrónicos las lentes son de carácter magnético.
Un espejo es una superficie pulida en la que al incidir la luz, se refleja siguiendo las leyes de la reflexión.
El ejemplo más simple es el espejo plano. En él, un haz de rayos de luz paralelos puede cambiar de dirección completamente como conjunto y continuar siendo un haz de rayos paralelos, pudiendo producir así una imagen virtual de un objeto con el mismo tamaño y forma que el real. Sin embargo, la imagen resulta derecha, pero invertida en el eje vertical.
Existen también espejos cóncavos y espejos convexos. Cuando un espejo es cóncavo y la curva es una parábola, si un rayo incide paralelo al eje del espejo, se refleja pasando por el foco (que es la mitad del centro óptico de la esfera a la que pertenece el espejo), y si incide pasando por el foco, se refleja paralelo al eje principal.
ILUMINACION
La iluminación es la acción o efecto de iluminar. En la técnica se refiere al conjunto de dispositivos que se instalan para producir ciertos efectos luminosos, tanto prácticos como decorativos. Con la iluminación se pretende, en primer lugar conseguir un nivel de iluminación, o iluminancia, adecuado al uso que se quiere dar al espacio iluminado, nivel que dependerá de la tarea que los usuarios hayan de realizar.
LEY DE LA ILUMINACION
la teoría de los rayos de luz, la cual considera que cualquier objeto visible emite rayos rectos de luz en cada punto de él y en todas direcciones a su alrededor. Cuando estos rayos inciden sobre otros cuerpos pueden ser absorbidos, reflejados o desviados, pero si penetran en el ojo estimularan el sentido de la vista. La intensidad luminosa es la cantidad de luz producida o emitida por un cuerpo luminoso. Para cuantificar la intensidad luminosa de una fuente de luz se utiliza la candela (cd) y la bujía decimal.
LUZ
La luz (del latín lux, lucís) es la clase de energía electromagnética radiante que puede ser percibida por el ojo humano. En un sentido más amplio, el término luz incluye el rango entero de radiación conocido como el espectro electromagnético.
La ciencia que estudia las principales formas de producir luz, así como su control y aplicaciones, se denomina óptica.
El estudio de la luz revela una serie de características y efectos al interactuar con la materia, que nos permiten desarrollar algunas teorías sobre su naturaleza.
PROPAGACIÓN Y DIFRACCIÓN
Una de las propiedades de la luz más evidentes a simple vista es que se propaga en línea recta. Lo podemos ver, por ejemplo, en la propagación de un rayo de luz a través de ambientes polvorientos o de atmósferas saturadas. La óptica geométrica parte de esta premisa para predecir la posición de la luz, en un determinado momento, a lo largo de su transmisión.
De la propagación de la luz y su encuentro con objetos surgen las sombras. Si interponemos un cuerpo opaco en el camino de la luz y a continuación una pantalla, obtendremos sobre ella la sombra del cuerpo. Si el origen de la luz o foco se encuentra lejos del cuerpo, de tal forma que, relativamente, sea más pequeño que el cuerpo, se producirá una sombra definida. Si se acerca el foco al cuerpo surgirá una sombra en la que se distinguen una región más clara denominada penumbra y otra más oscura denominada umbra.
Sin embargo, la luz no siempre se propaga en línea recta. Cuando la luz atraviesa un obstáculo puntiagudo o una abertura estrecha, el rayo se curva ligeramente. Este fenómeno, denominado difracción, es el responsable de que al mirar a través de un agujero muy pequeño todo se vea distorsionado o de que los telescopios y microscopios tengan un número de aumentos máximo.
INTENSIDAD LUMINOSA
En fotometría, la intensidad luminosa se define como la cantidad de flujo luminoso que emite una fuente por unidad de ángulo sólido. Su unidad de medida en el Sistema Internacional de Unidades es la candela (cd), que es una unidad fundamental del sistema.
FLUJO LUMINOSO
El flujo luminoso es la medida de la potencia luminosa percibida. Difiere del flujo radiante, la medida de la potencia total emitida, en que está ajustada para reflejar la sensibilidad del ojo humano a diferentes longitudes de onda.
Su unidad de medida en el Sistema Internacional de Unidades es el lumen (lm) y se define a partir de la unidad básica del SI, la candela (cd),
El flujo luminoso se obtiene ponderando la potencia para cada longitud de onda con la función de sensibilidad luminosa, que representa la sensibilidad del ojo en función de la longitud de onda. El flujo luminoso es, por tanto, la suma ponderada de la potencia en todas las longitudes de onda del espectro visible.
ILUMINACIÓN FÍSICA
La iluminación es la acción o efecto de iluminar. En la técnica se refiere al conjunto de dispositivos que se instalan para producir ciertos efectos luminosos, tanto prácticos como decorativos. Con la iluminación se pretende, en primer lugar conseguir un nivel de iluminación, o iluminancia, adecuado al uso que se quiere dar al espacio iluminado, nivel que dependerá de la tarea que los usuarios hayan de realizar.
Reflexión
La reflexión es el cambio de dirección de un rayo o una onda que ocurre en la superficie de separación entre dos medios, de tal forma que regresa al medio inicial. Ejemplos comunes son la reflexión de la luz, el sonido y las ondas en el agua.
Leyes de la reflexión regular y especular
Cuando la superficie reflectante es muy lisa ocurre una reflexión de luz llamada especular o regular. Para este caso las leyes de la reflexión son las siguientes:
1. El rayo incidente, el rayo reflejado y la recta normal, deben estar en el mismo plano (mismo medio), con respecto a la superficie de reflexión en el punto de incidencia.
2. El ángulo formado entre el rayo incidente y la recta normal es igual al ángulo que existe entre el rayo reflejado y la recta normal.
EXPERIMENTO DE LA REFRACCIÓN DE LA LUZ
Un cuerpo parcialmente sumergido en agua se ve chueco; como si se doblara al entrar al agua. Este fenómeno se llama refracción. Además del agua se observa en muchos otros medios transparentes, como el vidrio, llamados refringentes. Era uno de los problemas ópticos pendientes de solución todavía hacia el siglo XIII .
Los fenómenos de refracción se incorporan a la óptica geométrica simplemente suponiendo que los rayos luminosos cambian de dirección no sólo al reflejarse sino también al pasar de un medio refringente a otro; por ejemplo, del agua al aire, o del agua al vidrio, o del vidrio al aire.
A continuación presentare un experimento sencillo que demuestra este cambio de dirección.
Materiales:
2 tasas de cristal
2 monedas pequeñas
Agua
Consiste en colocar una moneda pequeña en el fondo de una taza vacía está apenas oculta por el filo de la taza. Llenando lentamente la taza con agua la moneda aparece poco a poco, hasta observarse por completo.
CONCLUCIONES
Aquí se demuestra los rayos luminosos emitidos por la moneda que llegan al ojo debido a que son refractados en la superficie del agua. la moneda se ve en la dirección de estos rayos. El experimento muestra también que los rayos refractados están más cerca de la superficie en el medio menos denso.
Se pudo observar que primero la moneda estaba apenas oculta en la orilla de la taza y después al ir llenando la taza con agua la moneda iba apareciendo poco a poco y se puede dar cuenta de que los rayos luminosos cambian de dirección al pasar del agua al aire.
LEY DE REFRACCION
La ley de la refracción fue divulgada por Descartes en 1627, pero se conoce universalmente como la ley de Snell. No relaciona los ángulos de los rayos luminosos con la perpendicular a la superficie de refracción, sino los senos de esos ángulos. En símbolos matemáticos se expresa así: sen (i) / sen (r') = constante = n; esto es, el cociente de los senos de los ángulos de incidencia i y de refracción r' toma el mismo valor para todos los valores posibles de estos ángulos. Por ejemplo, si los rayos pasan del aire al agua la cantidad constante n, llamada índice de refracción, vale 4/ 3 y se tiene sen (i) / sen (r') = 4/ 3.
La ley de la refracción de la luz también puede ser deducida aplicando la ley de variación del tamaño aparente con la distancia.
A continuación se muestra un sencillo experimento para hacer esto.
Materiales:
Dos monedas pequeñas
Dos tazas
Agua
PROCEDIMIENTO
Dos monedas pequeñas se ponen en dos tazas, una vacía y la otra parcialmente llena de agua. Observándolas desde arriba y a la misma altura, la moneda sumergida en agua se ve más grande debido a que por la refracción de la luz los rayos que emite se abren más al pasar por la superficie del agua y llegan al ojo como si hubieran sido emitidos por una moneda más cercana.
CONCLUCIONES
Este fue un experimento para comprobar la ley de la refracción. La moneda sumergida en el agua se ve más grande porque los rayos que parten de ella se abren al salir aire y parecen llegar de una moneda más cercana.
ESPEJO
Un espejo es una superficie pulida en la que al incidir la luz, se refleja siguiendo las leyes de la reflexión.
CARACTERÍSTICAS:
El ejemplo más simple es el espejo plano. En él, un haz de rayos de luz paralelos puede cambiar de dirección completamente como conjunto y continuar siendo un haz de rayos paralelos, pudiendo producir así una imagen virtual de un objeto con el mismo tamaño y forma que el real. Sin embargo, la imagen resulta derecha, pero invertida en el eje vertical.
Existen también espejos cóncavos y espejos convexos. Cuando un espejo es cóncavo y la curva es una parábola, si un rayo incide paralelo al eje del espejo, se refleja pasando por el foco (que es la mitad del centro óptico de la esfera a la que pertenece el espejo), y si incide pasando por el foco, se refleja paralelo al eje principal.
Los espejos como utensilios de tocador y objeto manual fueron muy usados en las civilizaciones egipcia, griega, etrusca y romana. Se elaboraban siempre con metal bruñido, generalmente cobre, plata o bronce, a este proceso se le conoce como plateo. Los espejos modernos consisten de una delgada capa de plata o aluminio depositado sobre una plancha de vidrio, la cual protege el metal y hace al espejo más duradero.
EXPERIMENTO DE ESPEJOS:
Materiales:
Una esfera.
Una persona u objeto que se desea reflejar.
Explicación:
Espejos esféricos: Los espejos esféricos pueden ser cóncavos o convexos y los podemos encontrar en casa: bolitas de navidad, cazos para servir la sopa, algunas cucharas, espejos de aseo que aumentan la imagen, etc.
Experimenta con ellos y observa como reflejan la imagen, unas veces invertida y otra derecha, aumentando o disminuyendo, en función de la naturaleza del espejo.
MI CONCLUSION:
Con esto podemos ver que la imagen que se esta reflejando siempre esta en el centro de la esfera esto se debe al reflejo de la imagen.
LENTE
Una lente es un medio u objeto que concentra o dispersa rayos de luz.
CARACTERISTICAS:
Las lentes más comunes se basan en el distinto grado de refracción que experimentan los rayos de luz al incidir en puntos diferentes de la lente.
Entre ellas están las utilizadas para corregir los problemas de visión en gafas, anteojos o lentillas.
También se usan lentes, o combinaciones de lentes y espejos, en telescopios y microscopios.
El primer telescopio astronómico fue construido por Galileo Galilei usando una lente convergente como objetivo y otra divergente como ocular.
Existen también instrumentos capaces de hacer converger o divergir otros tipos de ondas electromagnéticas y a los que se les denomina también lentes. Por ejemplo, en los microscopios electrónicos las lentes son de carácter magnético.
En astrofísica es posible observar fenómenos de lentes gravitatorias cuando la luz procedente de objetos muy lejanos pasa cerca de objetos masivos, curvándose en su trayectoria.
La palabra lente proviene del latín "lentis" que significa "lenteja" con lo que a las lentes ópticas se las denomina así por similitud de forma con la legumbre.
En el siglo XV empezaron a fabricarse pequeños discos de vidrio que podían montarse sobre un marco. Fueron las primeras gafas de libros.
EXPERIMENTO
Propagación de la luz y lentes
Lentes esféricas
Explicacion:
1. Observe con atención su lente y clasifiquela de acuerdo con la complementación teórica.
2. Coloque la lente al sol y observe la concentración de luz solar en el foco de la lente. La concentración de energía es tan grande que se puede quemar un pedazo de madera. Determine la distacia focal (f) de la lente, o sea, la distancia entre la lente y el foco.Focus en latin quiere decir fuego. Si no hubiese luz solar en el lugar, podríamos usar un objeto luminoso lejano como, por ejemplo, una lámpara en el fondo de la habitación.
3. Obscurezca un poco la habitación, coloque el antipara y la vela encendida en su frente, a una distacia a = 40cm. Interponga la lente en el camino, cambiando la distancia, hasta que la imagen que se ve en el antipara ser clara
4. Trate de repetir el experimento con una distancia entre el objeto y el antipara de b = 8cm.
5. Coloque en orden creciente los valores de a, b, y f
6. Use la lente como una lupa, para ver los objetos pequeños sobre la mesa. Mida la distancia entre los objetos y la lente y comparela con la distancia focal (f).
7. Las lentes son hechas de materiales transparentes (en general vidrio o plástico), limitadas por lados curvos, que normalmente son esféricos . Las lentes tienen lados cóncavos o convexos, pudiendo ser uno de ellos plano. Las lentes que tienen los extremos mas finos que la parte central ( como las lentes biconvexas) son convergentes ) y las que tienen los extremos más gruesos que la parte central ( como las lentes bicóncavas) son divergentes.
APLICACIÓN DE LENTES Y ESPEJOS
En nuestra vida diaria nos de mucha utilidad el uso de espejos ya que se utilizan de diferentes formas como ejemplo: se utilizan para reflejar objetos asi como tambien se utilizan en belleza y como un simple objeto nos es de mucha utilidad los espejos en los automoviles ya que sirven como reflejo y sobre todo nos previene de algun accidente.
La aplicación de lentes es importante porque asi nos es facil construir aparatos como el microcospio y este aparato nos sirve para observar objetos pequeños.
TEORIA GENERAL DE LA RELATIVIDAD
La Teoría general de la relatividad o relatividad general es una teoría del campo gravitatorio y de los sistemas de referencia generales, publicada por Albert Einstein en 1915 y 1916.
El nombre de la teoría se debe a que generaliza la llamada teoría especial de la relatividad. Los principios fundamentales introducidos en esta generalización son el Principio de equivalencia, que describe la aceleración y la gravedad como aspectos distintos de la misma realidad, la noción de la curvatura del espacio-tiempo y el principio de covariancia generalizado.
Fuentes electonicas:
http://es.wikipedia.org/wiki/Relatividad_general
http://www.google.com.mx/search?hl=es&q=teoria+general+de+la+relatividad&btnG=Buscar&meta=&aq=f&oq=
http://es.wikipedia.org/wiki/Teor%C3%ADa_de_la_Relatividad
http://enciclopedia.us.es/index.php/Teor%C3%ADa_general_de_la_relatividad
http://astroverada.com/_/Main/T_spacetime.html
http://ciencia.astroseti.org/matematicas/articulo.php?num=4223
http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen1/ciencia2/41/htm/sec_25.html
EFECTO FOTOELECTRICO
El efecto fotoeléctrico consiste en la emisión de electrones por un material cuando se le ilumina con radiación electromagnética (luz visible o ultravioleta, en general). A veces se incluyen en el término otros tipos de interacción entre la luz y la materia:
• Fotoconductividad: es el aumento de la conductividad eléctrica de la materia o en diodos provocada por la luz. Descubierta por Willoughby Smith en el selenio hacia la mitad del siglo XIX.
• Efecto fotovoltaico: transformación parcial de la energía luminosa en energía eléctrica. La primera célula solar fue fabricada por Charles Fritts en 1884. Estaba formada por selenio recubierto de una fina capa de oro.
El efecto fotoeléctrico fue descubierto y descrito por Heinrich Hertz en 1887. La explicación teórica solo fue hecha por Albert Einstein en 1905 quien basó su formulación de la fotoelectricidad en una extensión del trabajo sobre los cuantos de Max Planck. Más tarde Robert Andrews Millikan pasó diez años experimentando para demostrar que la teoría de Einstein no era correcta, para finalmente concluir que sí lo era. Eso permitió que Einstein y Millikan compartiesen el premio Nobel en 1921 y 1923 respectivamente.
FUENTES ELECTRONICAS
http://es.wikipedia.org/wiki/Efecto_fotoel%C3%A9ctrico
http://www.google.com.mx/search?hl=es&q=efecto+fotoelectrico&btnG=Buscar&meta=&aq=f&oq=
http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/cuantica/fotoelectrico/fotoelectrico.htm
http://www.textoscientificos.com/fisica/efecto-fotoelectrico
http://www.portalplanetasedna.com.ar/fotoelectrico.htm
http://www.educaplus.org/play-112-Efecto-fotoel%C3%A9ctrico.html
IMPORTANCIA Y APLICACIÓN DE LOS REACTORES EN LA PRODUCCIÓN DE LA ELECTRICIDAD
Un reactor nuclear es un dispositivo en donde se produce una reacción nuclear controlada. Se puede utilizar para la obtención de energía en las denominadas centrales nucleares, la producción de materiales fisionables, como el plutonio, para ser usados en armamento nuclear, la propulsión de buques o de satélites artificiales o la investigación. Una central nuclear puede tener varios reactores. Actualmente solo producen energía de forma comercial los reactores nucleares de fisión, aunque existen reactores nucleares de fusión experimentales.
Un reactor nuclear es una instalación capaz de iniciar, mantener y controlar las reacciones de fisión en cadena, con los medios adecuados para extraer el calor generado.
Un reactor nuclear consta de varioas elementos, que tienen cada uno un papel importante en la generación del calor. Estos elementos son:
• El combustible, formado por un material fisionable, generalmente un compuestro de uranio, en el que tienen lugar las reacciones de fisión, y por tantro, es la fuente de generación del calor.
• El moderador, que hace disminuir la velocidad de los neutrones rápidos, llevándolos a neutrones lentos o térmicos. Este elemento no existe en los reactores denominados rápidos. Se emplean como materiales moderadores el agua , el grafito y el agua pesada.
• El refrigerante, que extrae el calor generado por el combustible del reactor. Generalmente se usan refrigerantes líquidos, como el agua ligera y el agua pesada, o gases como el anhídrido carbónico y el helio.
• El reflector, que permite reducir el esacape de neutrones de la zona del combustible, y por tanto disponer de más neutrones para la reacción en cadena. Los materiales usados como reflectores son el agua, el grafito y el agua pesada.
• Los elementos de control, que actúan como absorbentes de neutrones, permiten controlar en todo momento la población de neutrones, y por tanto, la reactividad del reactor, haciendo que sea crítico durante su funcionamiento, y subcrítico durante las paradas. Los elementos de control tienen formas de barras, aunque también pueden encontrarse diluido en el refrigerante.
• El blindaje, que evita el escape de radiación gamma y de neutrones del reactor. Los materiales usados como blindaje son el hormigón, el agua y el plomo.
Aplicaciones
• Generación nuclear:
o Producción de calor para la generación de energía eléctrica
o Producción de calor para uso doméstico e industrial
o Producción de hidrógeno mediante electrólisis de alta temperatura
o Desalación
• Propulsión nuclear:
o Marítima
o Cohetes de propulsión térmica nuclear (propuesta)
o Cohetes de propulsión nuclear pulsada (propuesta)
• Transmutación de elementos:
o Producción de plutonio, utilizado para la fabricación de combustible de otros reactores o de armamento nuclear
o Creación de diversos isótopos radiactivos, como el americio utilizado en los detectores de humo, o el cobalto-60 y otros que se utilizan en los tratamientos médicos
• Aplicaciones de investigación, incluyendo:
o Su uso como fuentes de neutrones y de positrones (p. ej. para su uso de análisis mediante activación neutrónica o para el datado por el método de potasio-argón).
o Desarrollo de tecnología nuclear
EXPERIMENTO:
(“Botella de Leyden y generador electrostático con tubo”):
o *Un frasco de rollo de película fotográfica.
o *Alambre.
o *Papel Aluminio (el necesario).
o *Un tornillo.
o *Un clip.
o *Pegamento (si lo desea).
o *Taladro.
o *Un tubo de PVC.
o *Un pedazo de tela o paño.
o *Cables.
o *Tierra.
o
o 1).- Tomamos el frasco de rollo de película y lo envolvemos de papel de aluminio por fuera y por dentro. Para colocar el papel aluminio adentro puedes usar pegamento, pero debes tener cuidado de dejar secar un buen tiempo porque los gases que quedan en el interior pueden hacer explotar el frasco.
o
o 2).- Una vez forrado el frasco, debes tomar la tapa y hacer una pequeña perforación en el medio.
o
o 3).- Coloca en esta perforación el tornillo.
o
o 4).- Asegura en la parte de abajo del tornillo un trozo de alambre obtenido de un clip. Ten mucho cuidado de que este alambre debe hacer contacto con el papel aluminio.
o
o 5).- Colocamos la tapa en el frasco. Ahora debes tomar un trozo de cable (con varios hilos) y sujétalo en la parte de arriba del tornillo. Llamaremos a esta parte “cepillo de colección.”
o
o 6).- Ahora en la parte de afuera del frasco, donde hemos colocado el papel aluminio, colocaremos un trozo de alambre enrollando el frasco y lo curvaremos hacia el tornillo pero sin que haya contacto entre ellos.
o
o 7).- Por ultimo, para hacerlo funcionar, debemos colocar la botella en el borde de una mesa y debemos hacer que el cepillo de colección (como hemos llamado a los hilos del cable) toque el tubo de PVC mientras lo hacemos deslizar frotando en el paño o tela. Veremos como al hacer esto se produce una chispa entre el tornillo y el alambre.
Conclucion del experimento:
o Con este experimentos hes llegado a la conclusión de que en verdad se puede producir energía eléctrica por rozamiento o fricción de algo con otro material, como alguna vez lo dijo Tales de Mileto; además, es un experimento tan fácil y sencillo de elaborar .
Concluciones finales :
Para concluir este trabajo de optica al principio me parecio un tema facil y sencillo pero llegue a la conclucion de que si es dificil de entender ya que nos manejaba temas que son difiles de entender y sobre todo de experimentar pero creo que al analizarlos y comprenderlos se nos seran mas faciles
propagacion de la luz:Una de las propiedades de la luz más evidentes a simple vista es que se propaga en línea recta. Lo podemos ver, por ejemplo, en la propagación de un rayo de luz a través de ambientes polvorientos o de atmósferas saturadas. La óptica geométrica parte de esta premisa para predecir la posición de la luz, en un determinado momento, a lo largo de su transmisión.
De la propagación de la luz y su encuentro con objetos surgen las sombras. Si interponemos un cuerpo opaco en el camino de la luz y a continuación una pantalla, obtendremos sobre ella la sombra del cuerpo. Si el origen de la luz o foco se encuentra lejos del cuerpo, de tal forma que, relativamente, sea más pequeño que el cuerpo, se producirá una sombra definida. Si se acerca el foco al cuerpo surgirá una sombra en la que se distinguen una región más clara denominada penumbra y otra más oscura denominada umbra.
Sin embargo, la luz no siempre se propaga en línea recta. Cuando la luz atraviesa un obstáculo puntiagudo o una abertura estrecha, el rayo se curva ligeramente. Este fenómeno, denominado difracción, es el responsable de que al mirar a través de un agujero muy pequeño todo se vea distorsionado o de que los telescopios y microscopios tengan un número de aumentos máximo.
Intensidad luminosa: la intensidad luminosa se define como la cantidad de flujo luminoso que emite una fuente por unidad de ángulo sólido. Su unidad de medida en el Sistema Internacional de Unidades es la candela (cd), que es una unidad fundamental del sistema. Matemáticamente.La intensidad luminosa se puede definir a partir de la magnitud radiométrica de la intensidad radiante sin más que ponderar cada longitud de onda por la curva de sensibilidad del ojo. Así, si es la intensidad luminosa, representa la intensidad radiante espectral y simboliza la curva de sensibilidad del ojo.Una candela se define como la intensidad luminosa de una fuente de luz monocromatica de 540 THz que tiene una intesidad radiante de 1/683 vatios por estereorradián, o aproximadamente 1.464 mW/sr.Flujo luminoso: es la medida de la potencia luminosa percibida. Difiere del flujo radiante, la medida de la potencia total emitida, en que está ajustada para reflejar la sensibilidad del ojo humano a diferentes longitudes de onda.
Su unidad de medida en el Sistema Internacional de Unidades es el lumen (lm) y se define a partir de la unidad básica del SI, la candela (cd).El flujo luminoso se obtiene ponderando la potencia para cada longitud de onda con la función de sensibilidad luminosa, que representa la sensibilidad del ojo en función de la longitud de onda. El flujo luminoso es, por tanto, la suma ponderada de la potencia en todas las longitudes de onda del espectro visible. La radiación fuera del espectro visible no contribuye al flujo luminoso.
bibliografias(electricidad)
http://www.monografias.com/trabajos12/electri/electri.shtml
http://gcouselo.iespana.es/biblio07.htm
http://cires.htmlplanet.com/Bibli.htm
http://www.electricidadiae.com/?q=node/27
http://www.astrocosmo.cl/biografi/b-h_oersted.htm
LUZ
La luz es la clase de energía electromagnética radiante que puede ser percibida por el ojo humano. En un sentido más amplio, el término luz incluye el rango entero de radiación conocido como el espectro electromagnético.
La ciencia que estudia las principales formas de producir luz, así como su control y aplicaciones, se denomina óptica.
Desde tiempos muy remotos, al hombre le ha inquietado saber qué es la luz y cuál es la causa por la que vemos las cosas.
Teoría Corpuscular; La luz esta constituida por numerosos corpúsculos o partículas emitidas por cualquier cuerpo luminoso. “Isaac Newton”.
Teoría Ondulatoria; La luz es un fenómeno ondulatorio semejante al sonido, por eso su propagación es de la misma naturaleza que la de una onda. “Christian Huygens”.
Las dos teorías anteriores explican satisfactoriamente las tres características de la luz que se habían descubierto hasta entonces.
1) Propagación rectilínea; Es decir, la luz que viaja en línea recta.
2) Reflexión; cuando la luz incide en una superficie lisa, los rayos luminosos son rechazados o reflejados en una sola dirección.
3) Refracción; Desviación que sufre la luz al llegar a la superficie de separación entre dos sustancias de diferente intensidad.
El escocés James Maxwell; La luz está formada por ondas electromagnéticas como las de radio y radar, entre otras; esto permite su propagación, aun en el vacío, a una velocidad de 300 mil km/s.
PROPAGACION DE LA LUZ
Se ha demostrado teórica y experimentalmente que la luz tiene una velocidad finita. La primera medición con éxito fue hecha por el astrónomo danés Ole Roemer en 1676 y desde entonces numerosos experimentos han mejorado la precisión con la que se conoce el dato.
La luz se propaga en línea recta a una velocidad aproximada de 300 mil km/s en el vacio.
La velocidad de la luz al propagarse a través de la materia es menor que a través del vacío y depende de las propiedades dieléctricas del medio y de la energía de la luz. La relación entre la velocidad de la luz en el vacío y en un medio se denomina índice de refracción del medio: N= C/V
Sin embargo, la luz no siempre se propaga en línea recta. Cuando la luz atraviesa un obstáculo puntiagudo o una abertura estrecha, el rayo se curva ligeramente. Este fenómeno, denominado difracción, es el responsable de que al mirar a través de un agujero muy pequeño todo se vea distorsionado o de que los telescopios y microscopios tengan un número de aumentos máximo. La refracción es el cambio brusco de dirección que sufre la luz al cambiar de medio. Este fenómeno se debe al hecho de que la luz se propaga a diferentes velocidades según el medio por el que viaja.
De la propagación de la luz y su encuentro con objetos surgen las sombras.
Tipos de cuerpos;
a) Un cuerpo opaco es aquel que no permite el paso de la luz a través de él.
b) Un cuerpo transparente permite el paso de los rayos luminosos.
c) Un cuerpo translucido deja pasar la luz, las cosas no son distinguidas claramente.
INTENSIDAD LUMINOSA Y FLUJO LUMINOSO
La fotometría es la parte de la óptica cuyo objetivo es determinar las intensidades de las fuentes luminosas y las iluminaciones de las superficies. A los cuerpos productores de luz, como el Sol, un foco, una hoguera o una vela, se les denomina cuerpos luminosos o fuentes de luz. A los cuerpos que reciben rayos luminosos, como es el caso de un árbol, una mesa, una piedra, etc., se les denomina cuerpos iluminados.
La intensidad luminosa es la cantidad de luz producida o emitida por un cuerpo luminoso. Para cuantificar la intensidad luminosa de una fuente de luz, se utiliza en el SI la candela (cd) una candela equivale a 1/60 de la intensidad luminosa que emite 1 cm2 de un cuerpo negro, a la temperatura del punto de fusión del platino (1773°C) y en el CGS la bujía decimal (bd) una bujía decimal equivale a la intensidad luminosa producida por una vela de 2cm de diámetro, cuya llama es de 5cm de altura.
Una intensidad luminosa de una candela, equivale a una intensidad luminosa de una bujía decimal: 1 cd = 1bd.
El flujo luminoso es la cantidad de energía luminosa que atraviesa en la unidad de tiempo una superficie normal (perpendicular) a los rayos de luz. La unidad del flujo luminoso en el SI es el lumen (lu). Un lumen es el flujo luminoso recibido durante un segundo por una superficie de 1 m2, limitada dentro de una esfera de 1m de radio y en cuyo centro se encuentra una fuente con una intensidad luminosa de una candela.
ILUMINACION Y LEY DE LA ILUMINACION
La iluminación es la cantidad de luz que reciben las superficies de los cuerpos, su unidad de medida es el lux (lx). Un lux es la iluminación producida por una candela o una bujía decimal sobre una superficie de 1 m2 que se encuentra a un metro de distancia.
1 lux = 1 candela/m2 = 1 bujía decimal/m2
La equivalencia entre una potencia de un watt en un foco y la intensidad luminosa producida es aproximadamente igual a; 1 watt = 1.1 candelas = 1.1 bujía decimal.
La ley de la iluminación o ley inversa del cuadrado. Es una consecuencia de la propagación en línea recta de la luz. Por tanto, podemos enunciar dicha ley en los siguientes términos; la iluminación E que recibe una superficie es directamente proporcional a la intensidad de la fuente luminosa I, e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia d que existe entre la fuente y la superficie. Matemáticamente se expresa como; E = I/d2
Donde; E= iluminación expresada en lux (lx)
I= intensidad de la fuente luminosa calculada en candelas (cd)
d = distancia entre la fuente luminosa y la superficie medida en metros (m)
LEYES DE REFLEXION Y REFRACCION
Ley de Reflexión
Cuando un rayo llega a la superficie de un cuerpo, ésta se refleja total o parcialmente en todas direcciones. Si la superficie es lisa como en un espejo, los rayos son reflejados o rechazados en una sola dirección. Al rayo que llega al espejo se le nombra incidente y al rayo rechazado por él se le llama reflejado.
Existen dos leyes de la reflexión propuestas por Descartes y son;
a) El rayo incidente, la normal y el rayo reflejado se encuentran en un mismo plano.
b) El ángulo de reflexión es igual al ángulo de incidencia.
Al colocar un objeto en medio de dos espejos planos se observara un numero N de imágenes, éste dependerá de la medida del ángulo. Para calcular el número de imágenes que se producirán en dos espejos planos angulares se usa la expresión; N = 360°/ α -1.
Donde; N= numero de imágenes que se forman.
α = ángulo que forman entre sí los espejos planos.
Ley de refracción
La refracción de la luz consiste en la desviación que sufren los rayos luminosos cuando llegan a la superficie de separación entre dos sustancias o medios de diferente densidad.
a) Primera ley; el rayo incidente, la normal y el rayo refractado se encuentran siempre en el mismo plano.
b) Segunda ley; para cada per de sustancias transparentes, la relación entre el seno del ángulo de incidencia y el seno del ángulo de refracción, tiene un valor constante que recibe el nombre de índice de refracción n. Se expresa; n = sen i/ sen r.
La segunda ley es conocida como ley de Snell; El índice de refracción también puede calcularse con el cociente de las velocidades del primero y segundo medios, por lo que; n = sen i /sen r = V1 / V2.
Donde; n= índice de refracción (adimensional).
I= ángulo de incidencia.
r= ángulo de refracción.
V1= valor de la velocidad de la luz en el primer medio en km/s.
V2= valor de la velocidad de la luz en el segundo medio en km/s.
ESPEJOS Y LENTES
Espejo; un espejo es una superficie pulida en la que al incidir la luz, se refleja siguiendo las leyes de la reflexión.
Espejos esféricos; son casquetes de una esfera hueca, los cuales reflejan los rayo luminosos que inciden en ellos. Son cóncavos si la superficie reflectora es la interior. Son convexos si la superficie reflectora es la exterior.
Lente; son cuerpos transparentes limitados por dos superficies esféricas o por una esférica y una plana. Se emplean a fin de desviar los rayos luminosos con base en las leyes de la refracción.
Lente convergente; son aquellas cuyo espesor va disminuyendo del centro hacia los bordes, razón por la cual su centro es más grueso que sus orillas. Tienen la propiedad de desviar los rayos hacia el eje y hacerlos converger en un punto llamado foco.
Lente divergente; el espesor disminuye de los bordes hacia dentro, por lo que los extremos son más gruesos y desvían los rayos hacia el exterior, alejándolos del eje óptico de la lente. Estos lentes se utilizan para obtener imágenes reales de los objetos.
TEORIA ESPACIAL DE LA RELATIVIDAD
La teoría espacial de la relatividad se fundamenta en dos postulados;
1) La velocidad de la luz en el vacio siempre tiene el mismo valor en cualquier sistema de referencia en el que no exista aceleración, es decir, es sistemas inerciales.
2) Todas las leyes físicas son invariantes para todos los sistemas que se mueven de manera uniforme.
De teoría espacial de la relatividad se infiere lo siguiente;
a) La velocidad de la luz en el vacio, es una velocidad límite en el Universo que no puede ser rebasada por ningún tipo de partícula o radiación.
b) Cuando un cuerpo se mueve su masa no permanece constante, sino que aumenta según se incremente su velocidad y toda vez que el movimiento es una forma de energía, la masa incrementada del cuerpo móvil debe provenir de su energía incrementada.
c) El tiempo también es relativo, es decir, no es algo intrínseco que exista y transcurra en todo el Universo a la vez, por tanto, no puede servir de referencia para afirmar que dos fenómenos ocurridos en diferentes sistemas son simultáneos.
d) La contracción de los cuerpos en movimiento es una consecuencia de la relatividad del tiempo.
TEORIA GENERAL DE LA RELATIVIDAD
En 1915 Einstein amplió la descripción de las leyes de la naturaleza para marcos o sistema de referencia no inerciales. Con este fin publico su Teoría General de la Relatividad en la cual se señala; la gravedad no es una fuerza, sino una consecuencia de la curvatura del espacio creada por la presencia de las masas. Einstein decía que su teoría podía comprobarse al medir de la luz alguna estrella al pasar cerca del Sol.
Otra consecuencia de esta teoría que considera al espacio curvo, es que geometría euclidiana deja de ser aplicable, pues no es posible concebir la existencia de líneas rectas en el espacio. Además, puesto que el Universo es curvo y se halla ocupado por un número infinito de astros, si un móvil parte de la Tierra y sigue en forma indefinida su misma dirección, acabará por regresar a su punto de partida.
Finalmente, Einstein señalo que el Universo no se encuentra en estado de equilibrio, sino que toda su materia proviene de un núcleo central se halla en permanente expansión.
EFECTO FOTOELECTRONICO
El efecto fotoeléctrico consiste en la emisión de electrones por un material cuando se le ilumina con radiación electromagnética (luz visible o ultravioleta, en general). A veces se incluyen en el término otros tipos de interacción entre la luz y la materia:
Fotoconductividad: es el aumento de la conductividad eléctrica de la materia o en diodos provocada por la luz. Descubierta por Willoughby Smith en el selenio hacia la mitad del siglo XIX.
Efecto fotovoltaico: transformación parcial de la energía luminosa en energía eléctrica. La primera célula solar fue fabricada por Charles Fritts en 1884. Estaba formada por selenio recubierto de una fina capa de oro.
El efecto fotoeléctrico fue descubierto y descrito por Heinrich Hertz en 1887. La explicación teórica solo fue hecha por Albert Einstein en 1905 quien basó su formulación de la fotoelectricidad en una extensión del trabajo sobre los cuantos de Max Planck. Más tarde Robert Andrews Millikan pasó diez años experimentando para demostrar que la teoría de Einstein no era correcta, para finalmente concluir que sí lo era. Eso permitió que Einstein y Millikan compartiesen el premio Nobel en 1921 y 1923 respectivamente.
http://es.wikipedia.org/wiki/Efecto_fotoel%C3%A9ctrico
REACTORES
Un reactor nuclear es un dispositivo en donde se produce una reacción nuclear controlada. Se puede utilizar para la obtención de energía en las denominadas centrales nucleares, la producción de materiales fisionables, como el plutonio, para ser usados en armamento nuclear, la propulsión de buques o de satélites artificiales o la investigación. Una central nuclear puede tener varios reactores. Actualmente solo producen energía de forma comercial los reactores nucleares de fisión, aunque existen reactores nucleares de fusión experimentales.
Una de las ventajas de los reactores nucleares actuales es que casi no emiten contaminantes al aire (aunque periódicamente purgan pequeñas cantidades de gases radiactivos), y los residuos producidos son muchísimo menores en volumen y más controlados que los residuos generados por las plantas alimentadas por combustibles fósiles. En esas centrales térmicas convencionales que utilizan combustibles fósiles (carbón, petróleo o gas), se emiten gases de efecto invernadero (CO2 principalmente), gases que producen lluvia ácida (SO2 principalmente), carbonilla, metales pesados, miles de toneladas anualmente de cenizas, e incluso material radiactivo natural concentrado (NORM).
Aplicaciones
• Generación nuclear:
o Producción de calor para la generación de energía eléctrica
o Producción de calor para uso doméstico e industrial
o Producción de hidrógeno mediante electrólisis de alta temperatura
o Desalación
• Propulsión nuclear:
o Marítima
o Cohetes de propulsión térmica nuclear (propuesta)
o Cohetes de propulsión nuclear pulsada (propuesta)
• Transmutación de elementos:
o Producción de plutonio, utilizado para la fabricación de combustible de otros reactores o de armamento nuclear
o Creación de diversos isótopos radiactivos, como el americio utilizado en los detectores de humo, o el cobalto-60 y otros que se utilizan en los tratamientos médicos
• Aplicaciones de investigación, incluyendo:
o Su uso como fuentes de neutrones y de positrones (p. ej. para su uso de análisis mediante activación neutrónica o para el datado por el método de potasio-argón).
o Desarrollo de tecnología nuclear.
Iluminacion:La iluminación en lo que respecta al área industrial debe tener presente un gran número de luminarias ya que deben abarcar espacios muy grandes y extensos, también deben poseer características distintas a luminarias convencionales o residenciales como poseer mayor potencia, brillo, incandescencia y aceptar los cambios bruscos de voltaje. Estos tipos de luminarias se crearon con el fin de facilitar los procesosproducidos de distinto trabajos industriales, además de relacionar la cantidad de luzutilizada con respecto a las ubres realizadas. Para esto es necesario analizar la tarea visual a desarrollar y determinar la cantidad y tipo de iluminación que proporcione el máximo rendimiento visual y cumpla con las exigencias de seguridady comodidad como también seleccionar el equipo de alumbrado que proporcione la luz requerida de la manera satisfactoria. Ley de la iuminacion:La Ley De La Iluminación
Una superficie esta iluminada cuando recibe una cierta cantidad de luz. Es muy importante para nuestra salud contar con una iluminaciónadecuada para según la actividad que vallamos a realizar; ejemplo, hacer ejercicio a luz del día .
Concepto y propagación de la luz Óptic
Refracción en distintos medios.
La óptica es la rama de la física que estudia el comportamiento de la luz, sus características y sus manifestaciones. Abarca el estudio de la reflexión, la refracción, las interferencias, la difracción, la formación de imágenes y la interacción de la luz con la materia.
Reflexión y refracción
En la Edad Antigua se conocía la propagación rectilínea de la luz y la reflexión y refracción. Dos filósofos y matemáticos griegos escribieron tratados sobre óptica: Empédocles y Euclides.
Ya en la Edad Moderna René Descartes consideraba la luz como una onda de presión transmitida a través de un medio elástico perfecto (el éter) que llenaba el espacio. Atribuyó los diferentes colores a movimientos rotatorios de diferentes velocidades de las partículas en el medio.
La ley de la refracción fue descubierta experimentalmente en 1621 por Willebrord Snell. En 1657 Pierre de Fermat anunció el principio del tiempo mínimo y a partir de él dedujo la ley de la refracción.
En la Refraccion el rayo de luz que se atraviesa de un medio transparente a otro, se denomina rayo incidente ; el rayo de luz que se desvía al ingresar al segundo medio transpartente se denomina rayo refractado ; el ángulo en que el rayo incidente, al ingresar al segundo medio, forma con la perpendicular al mismo, se denomina ángulo de incidencia; el ángulo que el rayo incidente forma con el rayo refractado, al desviarse, se denomina ángulo de refraccion
Interferencia y difracción
Robert Boyle y Robert Hooke y a dicha teoria la propuso Isaac Newton, los demas descubrieron, de forma independiente, el fenómeno de la interferencia conocido como anillos de Newton. Hooke también observó la presencia de luz en la sombra geométrica, debido a la difracción, fenómeno que ya había sido descubierto por Francesco Maria Grimaldi. Hooke pensaba que la luz consistía en vibraciones propagadas instantáneamente a gran velocidad y creía que en un medio homogéneo cada vibración generaba una esfera que crece de forma regular. Con estas ideas, Hooke intentó explicar el fenómeno de la refracción e interpretar los colores. Sin embargo, los estudios que aclararon las propiedades de los colores fueron desarrollados por Newton que descubrió en 1666 que la luz blanca puede dividirse en sus colores componentes mediante un prisma y encontró que cada color puro se caracteriza por una refractabilidad específica. Las dificultades que la teoría ondulatoria se encontraba para explicar la propagación rectilínea de la luz y la polarización (descubierta por Huygens) llevaron a Newton a inclinarse por la teoría corpuscular, que supone que la luz se propaga desde los cuerpos luminosos en forma de partículas.
Dispersión de la luz en dos prismas de distinto material.
En la época en que Newton publicó su teoría del color, no se conocía si la luz se propagaba instantáneamente o no. El descubrimiento de la velocidad finita de la luz lo realizó en 1675 Olaf Römer a partir de observaciones de los eclipses de Júpiter.
Primeras teorías y otros fenómenos
Por su parte, Hooke fue de los primeros defensores de la teoría ondulatoria que fue extendida y mejorada por Christian Huygens que enunció el principio que lleva su nombre, según el cual cada punto perturbado por una onda puede considerarse como el centro de una nueva onda secundaria, la envolvente de estas ondas secundarias define el frente de onda en un tiempo posterior. Con la ayuda de este principio, consiguió deducir las leyes de la reflexión y refracción. También pudo interpretar la doble refracción del espato de Islandia, fenómeno descubierto en 1669 por Erasmus Bartholinus, gracias a la suposición de la transmisión de una onda secundaria elipsoidal, además de la principal de forma es
Intensidad luminosa y flujo luminoso
En fotometría, la intensidad luminosa se define como la cantidad de flujo luminoso que emite una fuente por unidad de ángulo sólido. Su unidad de medida en el Sistema Internacional de Unidades es la candela (cd), que es una unidad fundamental del sistema. Matemáticamente, su expresión es la siguiente
Intensidad luminosa y flujo luminoso
En fotometría, la intensidad luminosa se define como la cantidad de flujo luminoso que emite una fuente por unidad de ángulo sólido. Su unidad de medida en el Sistema Internacional de Unidades es la candela (cd), que es una unidad fundamental del sistema. Matemáticamente, su expresión es la siguiente:
donde:
• es la intensidad luminosa, medida en candelas.
• es el flujo luminoso, en lúmenes.
• es el elemento diferencial de ángulo sólido, en estereorradianes.
La intensidad luminosa se puede definir a partir de la magnitud radiométrica de la intensidad radiante sin más que ponderar cada longitud de onda por la curva de sensibilidad del ojo. Así, si es la intensidad luminosa, representa la intensidad radiante espectral y simboliza la curva de sensibilidad del ojo.
Intensidad luminosa y diferentes tipos de fuentes
En fotometría, se denomina fuente puntual a aquella que emite la misma intensidad luminosa en todas las direcciones consideradas. Un ejemplo práctico sería una lámpara. Por el contrario, se denomina fuente o superficie reflectora de Lambert a aquella en la que la intensidad varía con el coseno del ángulo entre la dirección considerada y la normal a la superficie (o eje de simetría de la fuente).
Unidades
Una candela se define como la intensidad luminosa de una fuente de luz monocromatica de 540 THz que tiene una intesidad radiante de 1/683 vatios por estereorradián, o aproximadamente 1.464 mW/sr. La frecuencia de 540 THz corresponde a una longitud de onda de 555 nm, que se corresponde con la luz verde pálida cerca del límite de visión del ojo. Ya que hay aproximadamente 12.6 estereorradianes en una esfera, el flujo radiante total sería de aproximadamente 18.40 mW, si la fuente emitiese de forma uniforme en todas las direcciones. Una vela corriente produce con poca precisión una candela de intensidad luminosa.
En 1881 Jules Violle propuso la Violle como unidad de intensidad luminosa. Fue la primera unidad de intensidad que no dependía de las propiedad de una lámpara determinada. Sin embargo fue sustituida por la candela en 1946.
Flujo luminoso
El flujo luminoso es la medida de la potencia luminosa percibida. Difiere del flujo radiante, la medida de la potencia total emitida, en que está ajustada para reflejar la sensibilidad del ojo humano a diferentes longitudes de onda.
Su unidad de medida en el Sistema Internacional de Unidades es el lumen (lm) y se define a partir de la unidad básica del SI, la candela (cd), como:
El flujo luminoso se obtiene ponderando la potencia para cada longitud de onda con la función de sensibilidad luminosa, que representa la sensibilidad del ojo en función de la longitud de onda. El flujo luminoso es, por tanto, la suma ponderada de la potencia en todas las longitudes de onda del espectro visible. La radiación fuera del espectro visible no contribuye al flujo luminoso. Así, para cualquier punto de luz, si representa el flujo luminoso , simboliza la potencia radiante espectral del punto de luz en cuestión y la función de sensibilidad luminosa, entonces:
Bajo condiciones fotópicas una luz monocromática de 555 nm (color verde) con un flujo radiante de 1W, genera un flujo luminoso de 683,002 lm, que corresponde con la máxima respuesta del ojo humano. Por otro lado, el mismo flujo de radiación situado en otra longitud de onda diferente de la del pico, generaría un flujo luminoso más pequeño, de acuerdo con la curva .
LEY DE LA ILIMUNACION
Preámbulo
La iluminación artificial durante la noche es uno de los requisitos imprescindibles para la habitabilidad de las zonas urbanas modernas y, en menor medida, de las zonas rurales, y es también necesario para la realización de un gran número de actividades lúdicas, comerciales o productivas. No obstante, un diseño o un uso inadecuados de las instalaciones de alumbrado tiene consecuencias perjudiciales para la biodiversidad y el medio ambiente, en la medida en que se estén alterando, de manera desordenada, las condiciones naturales de oscuridad que son propias de las horas nocturnas.
Por otra parte, una iluminación nocturna excesiva o defectuosa constituye una forma de contaminación, en tanto que afecta a la visión del cielo, el cual forma parte del paisaje natural y ha de ser protegido, tanto porque se trata de un patrimonio común de todos los ciudadanos como por la necesidad de posibilitar su estudio científico.
Finalmente, una iluminación nocturna que responda a criterios coherentes y racionales tiene una incidencia directa e inmediata en el consumo de las fuentes de energía y hace posible un notable ahorro energético. En este sentido, hay que tener en cuenta que el uso eficiente de los recursos es uno de los principios básicos de desarrollo sostenible a que aspira Cataluña.
Igualmente, hay que tener presente que el Parlamento ya se ha pronunciado.
Ley de la refracción: 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. Donde: n1 = índice de refracción del primer medio, θ1= Ángulo de Incidencia, n2 = índice de refracción del segundo medio y θ2 = ángulo de refracción.Ley de la refleccion: es el cambio de dirección de un rayo o una onda que ocurre en la superficie de separación entre dos medios, de tal forma que regresa al medio inicial.Cuando la superficie reflectante es muy lisa ocurre una reflexión de luz llamada especular o regular. Para este caso las leyes de la reflexión son las siguientes:
El rayo incidente, el rayo reflejado y la recta normal, deben estar en el mismo plano (mismo medio), con respecto a la superficie de reflexión en el punto de incidencia.
El ángulo formado entre el rayo incidente y la recta normal es igual al ángulo que existe entre el rayo reflejado y la recta normal.
.Ley de la refleccion:
OPTICA:
La óptica es la rama de la física que estudia el comportamiento de la luz, sus características y sus manifestaciones. Abarca el estudio de la reflexión, la refracción, las interferencias, la difracción, la formación de imágenes y la interacción de la luz con la materia.
espejos:son una superficie pulida en la que al incidir la luz, se refleja siguiendo las leyes de la reflexión.El ejemplo más simple es el espejo plano. En él, un haz de rayos de luz paralelos puede cambiar de dirección completamente como conjunto y continuar siendo un haz de rayos paralelos, pudiendo producir así una imagen virtual de un objeto con el mismo tamaño y forma que el real.Existen espejos cóncavos y espejos convexos.Lentes:son un medio u objeto que concentra o dispersa rayos de luz. Las lentes más comunes se basan en el distinto grado de refracción que experimentan los rayos de luz al incidir en puntos diferentes de la lente. Entre ellas están las utilizadas para corregir los problemas de visión en gafas, anteojos o lentillas.
Concepto y propagación de la luz Óptica:
La luz emitida por las fuentes luminosas es capaz de viajar a través de materia o en ausencia de ella, aunque no todos los medios permiten que la luz se propague a su través.
Desde este punto de vista, las diferentes sustancias materiales se pueden clasificar en opacas, transparentes y traslucidas. Aunque la luz es incapaz de traspasar las opacas, puede atravesar las otras. Las sustancias transparentes tienen, además, la propiedad de que la luz sigue en su interior una sola dirección. Éste es el caso del agua, el vidrio o el aire. En cambio, en las traslucidas la luz se dispersa, lo que da lugar a que a través de ellas no se puedan ver las imágenes con nitidez. El papel vegetal o el cristal esmerilado constituyen algunos ejemplos de objetos traslúcidos.
INTENCIDAD LUMINOSA:
En fotometría, se denomina fuente puntual a aquella que emite la misma intensidad luminosa en todas las direcciones consideradas. Un ejemplo práctico sería una lámpara. Por el contrario, se denomina fuente o superficie reflectora de Lambert a aquella en la que la intensidad varía con el coseno del ángulo entre la dirección considerada y la normal a la superficie (o eje de simetría de la fuente).
EXPERIMENTO:
Consiste en una cubeta de vidrio con agua sobre la que, mediante el
uso de un vibrador electromagnético, se generan ondas con una
frecuencia y amplitud seleccionables. Una luz estroboscópica permite
proyectar las ondas sobre una pantalla permitiendo "congelar" la
imagen y realizar medidas. Un indicador digital en el estroboscopio
muestra la frecuencia de vibración lo que permite realizar medidas
cuantitativas. Las imágenes se proyectan sobre una pantalla
translúcida integrada en la cubeta o bien sobre una pared. En uno de
los experimentos se analiza la ecuación v = f .λ , en donde v es la
velocidad de propagación, f la frecuencia de vibración y λ la
longitud de onda. Se toman medidas de λ para diferentes frecuencias
y de dicha gráfica se calcula la velocidad de propagación v . En otro
experimento se estudia la variación de la longitud de onda (y de la
velocidad) en función de la profundidad del agua.
COMPONENTES:
• Cubeta de ondas
• Vibrador electromagnético
• Estroboscopio luz led con regulación de frecuencia
y amplitud
• Alimentador electrónico
• Base soporte para vibrador
caracteristicas de espejos y lentes:
La imagen virtual de un punto, es el punto donde convergen las prolongaciones de todos los rayos reflejados correspondientes a rayos que han salido del objeto. Las características de una imagen dada por un espejo plano son:
• Es del mismo tamaño del objeto.
• Es simétrica respecto al objeto, está a la misma distancia detrás del espejo que el objeto delante del espejo.
• Es virtual.
Espejos esféricos
Son aquellos donde la superficie reflectora es un casquete esférico, es decir su superficie es parte de una esfera. Pueden ser cóncavos y convexos.
• Cóncavos: son aquellos que presentan concavidad hacia el espacio de donde proviene la luz incidente.
• Convexos: que presentan una convexidad hacia el espacio de donde proviene la luz incidente.
Elementos de un espejo esférico
• Centro óptico o de curvatura: es el centro de la superficie esférica a la cual pertenece el espejo.
• Vértice: es la parte central del espejo o polo de la superficie esférica.
• Eje óptico: es cualquier recta que pasa a través del centro óptico y atraviesa el espejo.
• Eje principal: es toda recta indefinida que pasa a través del centro de curvatura y atraviesa el espejo. El eje principal es un eje óptico y el espejo puede tener un sólo eje principal y muchos ejes ópticos.
• Radio de curvatura: es el radio de la superficie esférica a la cual pertenece el espejo.
• Foco principal: es el punto sobre el eje principal donde convergen todos los rayos reflejados que provienen de los rayos incidentes.
• Distancia focal: es la distancia medida desde el foco principal al vértice del espejo.
Imágenes dadas por espejos cóncavos
Estas imágenes pueden ser reales y virtuales ya que los puntos u objetos luminosos pueden ocupar varias posiciones con respecto al espejo.
• Es real porque se forma en la intersección de los rayos reflejados.
• Es invertida.
• De menor tamaño que el objeto.
Imágenes dadas por espejos convexos
• A un rayo paralelo al eje principal le corresponde un rayo reflejado cuya prolongación pasa por el foco.
• Un rayo que incide en el espejo, de tal forma que su prolongación pase por el foco, se refleja paralelo al eje principal.
• Un rayo que incide en el espejo, de tal forma que su prolongación pase por el centro de curvatura, se refleja sobre el mismo camino.
En este caso, cualquiera que sea la posición del objeto, siempre se obtendrán imágenes virtuales derechas y reducidas con respecto al objeto
o Aplicaciones de lo reactores en la producción de electricidad
o
1. Generadores
La energía eléctrica se produce en los aparatos llamados generadores o alternadores.
Un generador consta, en su forma más simple de:
o Una espira que gira impulsada por algún medio externo.
o Un campo magnético uniforme, creado por un imán, en el seno del cual gira la espira anterior.
A medida que la espira gira, el flujo magnético a través de ella cambia con el tiempo, induciéndose una fuerza electromotriz, y si existe un circuito externo, circulará una corriente eléctrica.
Para que un generador funcione, hace falta una fuente externa de energía (hidráulica, térmica, nuclear, etc.) que haga que la bobina gire con una frecuencia deseada.
2. Central eléctrica
Una central eléctrica es una instalación capaz de convertir la energía mecánica, obtenida mediante otras fuentes de energía primaria, en energía eléctrica.
Podemos considerar que el esquema de una central eléctrica es:
En general, la energía mecánica procede de la transformación de la energía potencial del agua almacenada en un embalse; de la energía térmica suministrada al agua mediante la combustión del carbón, gas natural, o fuel, o a través de la energía de fisión del uranio.
Para realizar la conversión de energía mecánica en eléctrica, se emplean unos generadores, más complicados que los que acabamos de ver en la pregunta anterior, que constan de dos piezas fundamentales:
o El estator: Armadura metálica, que permanece en reposo, cubierta en su interior por unos hilos de cobre, que forman diversos circuitos.
o El rotor: Está en el interior del estator y gira accionado por la turbina. Está formado en su parte interior por un eje, y en su parte más externa por unos circuitos, que se transforman en electroimanes cuando se les aplica una pequeña cantidad de corriente.
Cuando el rotor gira a gran velocidad, debido a la energía mecánica aplicada en las turbinas, se produce unas corrientes en los hilos de cobre del interior del estator. Estas corrientes proporcionan al generador la denominada fuerzaelectromotriz, capaz de producir energía eléctrica a cualquier sistema conectado a él.
1. Como hemos visto la turbina es la encargada de mover el rotor del generador y producir la corriente eléctrica. La turbina a su vez es accionada por la energía mecánica del vapor de agua a presión o por un chorro de agua.
Todas las centrales eléctricas constan de un sistema de "turbina-generador" cuyo funcionamiento básico es, en todas ellas, muy parecido, variando de unas a otras la forma en que se acciona la turbina, o sea, dicho de otro modo en que fuente de energía primaria se utiliza, para convertir la energía contenida en ella en energía eléctrica
LENTES Y ESPEJOS EN LA VIDA DIARIA:
lo que puedo decir es que en el presente trabajo se plantea como objetivo dar a conocer los fenómenos relacionados con la luz o bien con la óptica, ya que tienen mucha relación y así mismo se desarrollarán mas temas con los aspectos vinculados con el tema dado.
Puedo decir que en la vida diaria se da a conocer todo esto planteado, es una utilidad en las personas y me es recomendable que conozcan como esta integrada cada una de las cosas que el ser humano utiliza para su beneficio como es el lente .
O bien en los espejos se da una visión que se ayuda en las personas y asi mismo es una utilidad en la vida diaria.
CONCLUSIONES
Se puede dar a conocer que se cumplió el objetivo de la investigación, es decir, describir los diferentes fenómenos que causa la luz y observar sus propiedades. La luz es base de la vida, ya que la luz es la energía que más aprovechamos tanto para nuestras funciones de vida como para otras actividades. Las plantas necesitan de luz para realizar la fotosíntesis y el ojo humano requiere de luz para poder transmitir imágenes.
La reflexión y la refracción de la luz permiten la elaboración de instrumentos ópticos que cambian nuestras perspectivas de las imágenes y de esta manera se facilitan los estudios y las observaciones. Es importante estudiar estos fenómenos ya que podemos beneficiarnos de éstas para nuestros propósitos, asi mismo es una gran utilidad en la vida diaria
bibliografias de la optica:
es.wikipedia.org/wiki/Intensidad_luminosa
http://www.ventusciencia.com/pdfs/10242.pdf
http://html.rincondelvago.com/luz-y-optica.html
Practica de las leyes de refleccion y refraccion:El experimento de Euclides
La primera referencia histórica al fenómeno de la refracción es el libro de Euclides "Catóptrica" en el que se recoge la siguiente prueba experimental: "Si se coloca algún objeto en el fondo de un recipiente y se aleja éste último de la vista del observador a una distancia a la que el objeto no se vea, al llenar el recipiente de agua, a esa misma distancia comenzará a verse de nuevo dicho objeto".Propagación de la luz y lentes
Material
• 1 espejo plano de 5cm x 1.5 cm
• 1 regla milimetrada• 4 alfileres de punta comun
• 1 transportador semicírculo graduado
• 1 lente esférica
• 1 antipara (puede ser una caja de cereal, en pie, con una hoja de papel en un lado)
• 1 placa de isopor (styrofoam)
• 2 hojas de papel oficio
• 6 alfileres de punta colorida
• 1 escuadra
• 1 vela
Observación: El espejo del tipo que se necesita en el modulo se puede conseguir, facilmente, en fabricas de espejos o con cristaleros. Ellos son desperdiciados cuando se cortan los lados de un espejo grande para colocarlo en un marco.
1- Coloque la hoja de papel sobre la placa de styrofoam. Introduzca dos alfileres en la hoja de papel y busque, con sus ojos a ras con la placa, la posición en que uno de los alfileres desaparece por detrás del otro.
2- Ponga un tercer alfiler en linea recta con los dos primeros.
3- Quite los alfileres, y, con la ayuda de la regla, una los puntos donde estaban los alfileres
conclucion.
con todo esto de la optica y de la produccion de energia y la propagacion de la energia lo pude fundamentar con un experimento que rebise el cual me dejo las cosas mas claras sobre este fenomeno y me aclaro todas mis dudas y me ayudo a comprender mejor esta cosa llamada energia.
con todo esto me quedo muy en claro que este fenomeno de la electricidad con la que todos contamo es algo muy interesante y me dejo sorprendido y con una mentalidad muy clara de lo que es la electricidad.
Indagacion al propfesor:Usted profesor como utiliza los lentes y espejos ,que ventajas estos tienen en la vida de los seres humanos, usted cree que es bueno su utilizacion.
fuentes electronicas sobre la Teoria general de la relatividad y el efecto fotoelectrico.• Einstein, Albert, Demostración de la No Existencia de Campos Gravitacionales. Revista de Matemáticas. Universidad Nacional de Tucumán. Argentina.1941
• Einstein, Albert, El significado de la relatividad, Espasa Calpe, 1971.
• Greene, Brian, El universo elegante, Planeta, 2001.
• Hawking, Stephen, Breve historia del tiempo, Planeta, 1992, ISBN 968-406-356-3.
• Russell, Bertrand, El ABC de la relatividad, 1925.
• Schwinger, Julian (1986): Einstein's Legacy: The Unity of Space and Time. Scientific American Library. 250 págs. Nueva York ISBN 0-7167-5011-2 (El Legado de Einstein. La unidad del espacio y el tiempo. Prensa Científica, S.A., Biblioteca Scientific American. 250 págs. Barcelona, 1995, ISBN 84-7593-054-9)
Rectores en la produccion de la electricidad:Un reactor nuclear es un dispositivo en donde se produce una reacción nuclear controlada. Se puede utilizar para la obtención de energía en las denominadas centrales nucleares, la producción de materiales fisionables, como el plutonio, para ser usados en armamento nuclear, la propulsión de buques o de satélites artificiales o la investigación. Una central nuclear puede tener varios reactores. Actualmente solo producen energía de forma comercial los reactores nucleares de fisión, aunque existen reactores nucleares de fusión experimentales.
La potencia de un reactor de fisión puede variar desde unos pocos kW térmicos a unos 4500 MW térmicos (1500 MW "eléctricos"). Deben ser instalados en zonas cercanas al agua, como cualquier central térmica, para refrigerar el circuito, y se emplazan en zonas sísmicamente estables para evitar accidentes. Poseen grandes medidas de seguridad. No emiten gases que dañen la atmósfera pero producen residuos radiactivos que duran decenas de miles de años, y que deben ser almacenados para su posterior uso en reactores avanzados y así reducir su tiempo de vida a unos cuantos cientos de años.Aplicaciones
Generación nuclear:
Producción de calor para la generación de energía eléctrica
Producción de calor para uso doméstico e industrial
Producción de hidrógeno mediante electrólisis de alta temperatura
Desalación
Propulsión nuclear:
Marítima
Cohetes de propulsión térmica nuclear (propuesta)
Cohetes de propulsión nuclear pulsada (propuesta)
Transmutación de elementos:
Producción de plutonio, utilizado para la fabricación de combustible de otros reactores o de armamento nuclear
Creación de diversos isótopos radiactivos, como el americio utilizado en los detectores de humo, o el cobalto-60 y otros que se utilizan en los tratamientos médicos
Aplicaciones de investigación, incluyendo:
Su uso como fuentes de neutrones y de positrones (p. ej. para su uso de análisis mediante activación neutrónica o para el datado por el método de potasio-argón).
Desarrollo de tecnología nuclear
LEYES DE REFLEXION Y REFRACCION
La reflexión es el cambio de dirección de un rayo o una onda que ocurre en la superficie de separación entre dos medios, de tal forma que regresa al medio inicial. Ejemplos comunes son la reflexión de la luz, el sonido y las ondas en el agua
Para este caso las leyes de la reflexión son las siguientes:
-El rayo incidente, el rayo reflejado y la recta normal, deben estar en el mismo plano (mismo medio), con respecto a la superficie de reflexión en el punto de incidencia.
-El ángulo formado entre el rayo incidente y la recta normal es igual al ángulo que existe entre el rayo reflejado y la recta normal.
Leyes de la refracción
El comportamiento de la luz al refractarse sigue dos leyes: 1.ª El rayo incidente, la normal y el rayo refractado se encuentran en el mismo plano. 2.ª Los ángulos de incidencia y refracción están relacionados con la velocidad de propagación en los dos medios mediante la
expresión i/sen r = v1/ v2.
CARACTERISTICAS DE ESPEJO Y LENTE
LENTE:Es un dispositivo óptico que tiene la función de hacer converger o diverger los rayos de luz que lo atraviesan. En el primer caso se dice que la lente es positiva; en el segundo, negativa.
Lentes es todo material transparente y homogéneo limitado por dos superficies,una de las cuales es,al menos curva.Pueden ser:-Convergentes:concentran los haces de luz.Mas gruesas en el centro que en los bordes
Divergentes:dispersan los haces de luz.Más gruesas en los bordes que en el centro.
Lentes delgadas:cuando el espersor es pequeño frente al radio de curvatura de sus caras
Ejemplo clásico de lente positiva es una lente de aumento empleada en las gafas para miopes. En los telescopios astronómicos llamados refractores el objetivo está formado por una lente (o un sistema de lentes) de tipo positivo, ya que forma una imagen de los objetos invertida y más pequeña. Es función entonces del ocular ampliarla.
Las características fundamentales de una lente son la distancia focal, es decir, la que va del centro óptico de la lente al punto en el que se forma la imagen de un objeto situado en el infinito, y el diámetro o apertura de la lente. Cuanto mayor es la distancia focal, mayores son las dimensiones del objeto que se forma en el plano focal. La apertura, en cambio, no influye en la dimensiones del objeto, aunque sí sobre la cantidad de luz que recoge la lente.
ESPEJO::es todo cuerpo con una superficie pulimentada que hace posible una reflexión total y regular de la luz que incide sobre el.
Espejo Plano: la superficie reflectora es plana
Espejo Concavo:la superficie reflectante es en el interior de un casquete esférico.Los haces de luz reflejados convergen en el focoEspejo Convexo:La superficie reflectante es el exterior de un casquete esférico.Los haces de luz reflejados son divergentes pero sus prolongaciones se cortan en el foco Lentes es todo material transparente y homogéneo limitado por dos superficies,una de las cuales es,al menos curva.Pueden ser:-Convergentes:concentran los haces de luz.Mas gruesas en el centro que en los bordes
Divergentes:dispersan los haces de luz.Más gruesas en los bordes que en el centro.
Lentes delgadas:cuando el espersor es pequeño frente al radio de curvatura de sus caras
TEORIA DE LA RELATIVIDAD
se engloban generalmente dos cuerpos de investigación en ciencias físicas, usualmente conectadas con las investigaciones del físico Albert Einstein: su Teoría de la Relatividad Especial y su Teoría de la Relatividad General.
La primera, publicada en 1905, trata de la física del movimiento de los cuerpos en ausencia de fuerzas gravitatorias. La segunda, de 1915, es una teoría de la gravedad que reemplaza a la gravedad newtoniana pero se aproxima a ella en campos gravitatorios débiles. La teoría especial se reduce a la general en ausencia de campos gravitatorios.
Relatividad especial
La Teoría de la Relatividad Especial, también llamada Teoría de la Relatividad Restringida, publicada por Einstein en 1905. Esta teoría describe la física del movimiento en el marco de un espacio-tiempo plano y se usa básicamente para estudiar sistemas de referencia inerciales. Estos conceptos fueron presentados anteriormente por Poincaré y Lorentz, que son considerados como originadores de la teoría.
Tras la publicación del artículo de Einstein, la nueva Teoría de la relatividad especial fue aceptada en unos pocos años por la practica totalidad de los físicos y los matemáticos, de hecho personas como Poincaré o Lorentz habían estado muy cerca de llegar al mismo resultado que Einstein. La forma geométrica definitiva de la teoría se debe a Hermann Minkowski, antiguo profesor de Einstein en la Politécnica de Zürich, acuñó el término
Relatividad general
La relatividad general fue publicada por Einstein en 1915, y fue presentada como conferencia en la Academia de Ciencias Prusiana el 25 de noviembre. La teoría generaliza el principio de relatividad de Einstein para un observador arbitrario. Esto implica que las ecuaciones de la teoría deben tener una forma de covariancia más general que la covariancia de Lorentz usada en la teoría de la relatividad especial. Además de esto, la teoría de la relatividad general propone que la propia geometría del espacio-tiempo se ve afectada por la presencia de materia, de lo cual resulta una teoría relativista del campo gravitatorio.
EFECTO FOTOELECTRICO:
El efecto fotoeléctrico consiste en la emisión de electrones por un material cuando se le ilumina con radiación electromagnética (luz visible o ultravioleta, en general). A veces se incluyen en el término otros tipos de interacción entre la luz y la materia:
Fotoconductividad: es el aumento de la conductividad eléctrica de la materia o en diodos provocada por la luz. Descubierta por Willoughby Smith en el selenio hacia la mitad del siglo XIX.
Efecto fotovoltaico: transformación parcial de la energía luminosa en energía eléctrica. La primera célula solar fue fabricada por Charles Fritts en 1884. Estaba formada por selenio recubierto de una fina capa de oro.
El efecto fotoeléctrico fue descubierto y descrito por Heinrich Hertz en 1887. La explicación teórica solo fue hecha por Albert Einstein en 1905 quien basó su formulación de la fotoelectricidad en una extensión del trabajo sobre los cuantos de Max Planck. Más tarde Robert Andrews Millikan pasó diez años experimentando para demostrar que la teoría de Einstein no era correcta, para finalmente concluir que sí lo era. Eso permitió que Einstein y Millikan compartiesen el premio Nobel en 1921 y 1923 respectivamente.
IMPORTANCIA DE UN REACTOR NUCLEAR EN LA PRODUCCION DE ELECTRICIDAD
Un reactor nuclear es un dispositivo en donde se produce una reacción nuclear controlada. Se puede utilizar para la obtención de energía en las denominadas centrales nucleares, la producción de materiales fisionables, como el plutonio, para ser usados en armamento nuclear, la propulsión de buques o de satélites artificiales o la investigación. Una central nuclear puede tener varios reactores. Actualmente solo producen energía de forma comercial los reactores nucleares de fisión, aunque existen reactores nucleares de fusión experimentales.
Una de las ventajas de los reactores nucleares actuales es que casi no emiten contaminantes al aire (aunque periódicamente purgan pequeñas cantidades de gases radiactivos), y los residuos producidos son muchísimo menores en volumen y más controlados que los residuos generados por las plantas alimentadas por combustibles fósiles. En esas centrales térmicas convencionales que utilizan combustibles fósiles (carbón, petróleo o gas), se emiten gases de efecto invernadero (CO2 principalmente), gases que producen lluvia ácida (SO2 principalmente), carbonilla, metales pesados, miles de toneladas anualmente de cenizas, e incluso material radiactivo natural concentrado (NORM).
QUE ES LA OPTICA.
La óptica es la rama de la física que estudia el comportamiento de la luz, sus características y sus manifestaciones. Abarca el estudio de la reflexión, la refracción, las interferencias, la difracción, la formación de imágenes y la interacción de la luz con la materia.
La óptica física es la rama de la óptica que toma la luz como una onda y explica algunos fenómenos que no se podrían explicar tomando la luz como un rayo. Estos fenómenos son:
Difracción: es la capacidad de las ondas para cambiar la dirección alrededor de obstáculos en su trayectoria, esto se debe a la propiedad que tienen las ondas de generar nuevos frentes de onda.
Polarización: es la propiedad por la cual uno o más de los múltiples planos en que vibran las ondas de luz se filtra impidiendo su paso. Esto produce efectos como eliminación de brillos.
¿Qué es el principio de Arquímedes?
R/ El principio de Arquímedes se puede enunciar de la siguiente forma: Un objeto que está sumergido en un fluido experimenta una fuerza de abajo hacia arriba (empuje) igual al peso del fluido desalojado.
¿Qué es la ley de Pascal?
R/ La ley de pascal establece que una presión externa aplicada a un fluido confinado se transmite uniformemente a través del volumen del fluido.
Este principio explica el funcionamiento de la prensa hidráulica.
¿Qué es la luz?
Ha sido una de las definiciones mas trabajadas a través de la historia de la ciencia, muchas teorías se han planteado hasta llegar a la actual que define a la luz como partículas radiantes llamadas fotones y que son la mínima expresión de luz, estos fotones se transmiten en un campo ondulatorio electromagnético. Así la luz tiene una dualidad, es onda y partícula a la vez, los fenómenos de propagación se pueden explicar con teoría ondulatoria y los fenómenos de interacción de la luz con la materia se pueden explicar con un modelo de fotones.
¿Qué es el sonido?
El sonido es una onda mecánica longitudinal, mecánica porque necesita de un medio para propagarse y longitudinal porque se propaga como un resorte, es decir la onda vibra en el mismo sentido de la propagación. La velocidad del sonido varia de acuerdo al medio en que se propague, se considera que la velocidad del sonido en el aire es de 340 m/s, en el agua 1500 m/s, en el hacer 5000 m/s.
¿Qué es una onda estacionaria?
Es una onda que se propaga entre dos extremos, de esta forma la onda queda prisionera entre los extremos y genera una onda de ida y una de vuelta con un desfase de media longitud de onda.
¿Cuáles son las cualidades del sonido?
Las cualidades del sonido son:
La intensidad: depende de la cantidad de energía de la onda, esto es lo que popularmente llamamos volumen.
La frecuencia: es el mismo tono, es la cantidad de oscilaciones que hace la onda en la unidad de tiempo. Entre mayor sean las vibraciones más agudo será el sonido.
El timbre: Es una característica que nos permite distinguir la procedencia de un sonido. Esto se debe a que cada material vibra de forma diferente. De esta forma un órgano y un violín pueden tocar la misma nota pero distinguimos los dos instrumentos, el timbre se debe a que el sonido fundamental va acompañado de armónicos (sonidos que se van dando a medida que la onda pierde energía) que varían según la naturaleza del instrumento
BIBLIOGRAFIAS:
bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/.../sec_4.htm
www.memo.com.co/fenonino/aprenda/.../fisic6.html
www.cientec.or.cr/ciencias/instrumentos/optica.pdf
www.fisicanet.com.ar/fisica/.../ap05_optica_fisica.php
http://tecnologia.fisica-optica.com_023general.thl
Necesita:
•Gotas de agua
•Plástico transparente
•Revista o libro
•Gotero
Montaje:
Cubra la revista o libro con lámina plástica o una bolsa transparente estirada y coloque unas gotas de agua sobre la superficie.
Observe que las letras pequeñitas vistas a través de la gota se ven aumentadas.
¿Qué está pasando?
La gota de agua tiene una superficie redondeada que refracta los rayos de luz, como también lo hacen los lentes de aumento.
propagacion de la luz: concepto la luz se trasportan por Ondas electromagnéticas lo que quiere decir que estas ondas puedes ser trasmitidas por el vacío a diferencia de las ondas mecánicas
estas ondas se producen cuando el átomo esta excitado y crea un fotón o cuanto de luz
la luz tambien puede ser natural si proviene de una fuente luminosa natural osea que fabrica y emana luz y artificial si es el reflejo de una fuente luminosa
INTENCIDAD LUMINOSA Y FLUJO LUMINOSA:
En fotometría, la intensidad luminosa se define como la cantidad de flujo luminoso que emite una fuente por unidad de ángulo sólido. Su unidad de medida en el Sistema Internacional de Unidades es la candela (cd), que es una unidad fundamental del sistema.
El flujo luminoso es la medida de la potencia luminosa percibida. Difiere del flujo radiante, la medida de la potencia total emitida, en que está ajustada para reflejar la sensibilidad del ojo humano a diferentes longitudes de onda.
ILUMINACION Y LEY DE LA ILUMINACION:
La iluminación es la acción o efecto de iluminar. En la técnica se refiere al conjunto de dispositivos que se instalan para producir ciertos efectos luminosos, tanto prácticos como decorativos. Con la iluminación se pretende, en primer lugar conseguir un nivel de iluminación, o iluminancia, adecuado al uso que se quiere dar al espacio iluminado, nivel que dependerá de la tarea que los usuarios hayan de realizar.
En religión se denomina iluminación al esclarecimiento religioso interior místico experimental o racional.
Existen tres elementos que condicionan la iluminación fílmica:
El movimiento de los actores y objetos delante de la cámara.
La sucesión de un plano a otro y la continuidad de luz entre ambos.
La rapidez de sucesión de los planos.
CARACTERISTICAS DE LENTES Y ESPEJOS:
Reflexion de la luz La luz que se refleja cambia de dirección pero conserva la misma velocidad
Leyes de Snell de la reflexión:
-el rayo incidente, la normal y el rayo reflejado se encuentran en el mismo plano
-el ángulo de incidencia es igual al Angulo de reflexion
Se llama reflexión regular o especular a la reflexión de la luz sobre una superficie pulida. Si la superficie es irregular, no pulida, se produce la reflexión difusa o irregular. Todos los objetos se ven gracias a la luz,ya sea por la luz emitida por el objeto o por la luz reflejada en el
Refracción de la luz La luz que se refracta al pasar de un medio a otro cambia de velocidad y de dirección de propagación
Leyes de Snell de refracción:
-el rayo incidente, la normal y el rayo refractado se encuentran en el mismo plano
-la relación entre el seno del ángulo de incidencia y el seno del ángulo de refracción es una constante características de 2 medios
Espejo: es todo cuerpo con una superficie pulimentada que hace posible una reflexión total y regular de la luz que incide sobre el. Espejo Plano: la superficie reflectora es plana
Espejo Concavo: la superficie reflectante es en el interior de un casquete esférico .Los haces de luz reflejados convergen en el foco Espejo Convexo: La superficie reflectante es el exterior de un casquete esférico. Los haces de luz reflejados son divergentes pero sus prolongaciones se cortan en el foco Lentes: es todo material transparente y homogéneo limitado por dos superficies, una de las cuales es, al menos curva.
REACTORES PRODUCTORE DE ENERGIA:
un reactor de energia o reactor nuclear es un complejo quee, de manera controloda se puede utilizar para la obtención de energía en las denominadas centrales nucleares, la producción de materiales fisionables, como el plutonio, para ser usados en armamento nuclear, la propulsión de buques o de satélites artificiales o la investigación. Una central nuclear puede tener varios reactores. Actualmente solo producen energía de forma comercial los reactores nucleares de fisión, aunque existen reactores nucleares de fusión experimentales.
La potencia de un reactor de fisión puede variar desde unos pocos kW térmicos a unos 4500 MW térmicos (1500 MW "eléctricos").
ONDAS TRANVERSALES
las partículasque estan en medio medio se mueven de un lado a otro en la misma dirección en la que se propaga la onda.
☻ Las partículas se mueven a lo largo de la dirección de la onda en vez de hacerlo en sentido perpendicular
ONDAS LONGITUDINALES
Una onda longitudinal es aquella en la que el movimiento de oscilación de las partículas del medio
es paralelo a la dirección de propagación de la onda
CARACTERISRICAS DE ONDAS TRANVERSALES
☻ Las variaciones en el desplazamiento de los puntos de una cuerda tensa constituyen una onda típicamente transversal
Dicho de otra forma, los campos eléctrico y magnético oscilan perpendicularmente a la dirección de la
propagación, es decir, transversalmente
EJEMPLO.
son ondas circulares en el agua, ya que,se mueven describiendo todas las direcciones del plano sobre la superficie del agua
pero las partículas suben y bajan, no se trasladan segun las direcciones que dibujan sobre el eje horizontal
CARACTERISTICAS
☻Una onda longitudinal es aquella en la que el movimiento de oscilación de las partículas del medio es paralelo a la dirección de propagación de la onda
☻Las ondas longitudinales reciben también el nombre de ondas de presión u ondas de compresión
Ejemplo de ONDA LONGITUDINAL
que de ondas longitudinales son el sonido y las ondas sísmicas de tipo generadas en un terremoto
Si imaginamos un foco puntual generador del sonido, los frentes de onda (en rojo) se desplazan alejándose del foco, transmitiendo el sonido a través del medio de propagación, por ejemplo aire.
INTERFERENCIA CONSTRUCTIVA
Cuando la cresta de una onda se superpone al valle de otra, los efectos individuales se reducen La parte alta de una onda llena simplemente la parte baja de la otra.
INTERFERENCIA DESTRUCTIVA
La interferencia es un fenómeno característico de todo movimiento ondulatorio, trátese de ondas en el agua, ondas sonoras u ondas de luz
ARCOIRIS
La luz blanca puede descomponerse en luces monocromáticas, siempre que consigamos que atraviese algún obstáculo que obligue a las diferentes ondas que constituyen la luz blanca a viajar a velocidades diferentes. El resultado es el arco iris.
Este experimento te permitirá descomponer la luz blanca en diferentes luces de colores con un espejo y un recipiente con agua.
Material necesario:
Un recipiente algo grande (cazo de cocina, palangana...) lleno de agua
Un espejo plano de tocador
Una linterna potente que proyecte un haz fino (puedes tapar parcialmente el foco con una cartulina agujereada en el centro)
Un poco de plastilina para mantener el espejo en posición correcta
Una habitación que pueda oscurecerse totalmente
¿Qué debes hacer?
Prepara el recipiente con agua y la linterna
Mantén el espejo dentro del agua, con una inclinación de unos 45º
Envía el haz de luz al espejo
Observa que la luz reflejada ya no es blanca sino que es el arco iris
CONCLUCIONES
Cuando la luz penetra en el agua su velocidad cambia, lo mismo ocurre cuando emerge del agua después de haberse reflejado en el espejo. Los cambios de velocidad implican desviaciones de la dirección de propagación al cambiar del aire al agua y del agua al aire (es el fenómeno de la refracción). El ángulo de desviación es función de la longitud de onda de cada uno de los colores que forman la luz blanca.
EXPERIMENTO DE ÓPTICA:
REFLEXIÓN DE UN OBJETO EN UN VIDRIO TRANSPARENTE:
MATERIALES:
1_ vela
2_cerillos
3_vidrio transparente
4_vaso con agua
PROCEDIMIENTO:
Colocamos una vela encendida delante del vidrio transparente, detrás del vidrio se coloca un vaso con agua. Desplazando el vaso se puede logra ver una vela encendida adentro de un vaso con agua.
CONCLUSIONES:
Como podemos observar la vela es un objeto que se encuentra en una superficie reflejante, con un vidrio plano, esta a su vez sufre un cambio en su trayectoria, o también la experimenta cuando pasa de un medio material a otro diferente.
La imagen de la vela en un vidrio se ve como si el objeto estuviera detrás y no frente a éste ni en la superficie.
Sin embargo el objeto cuando es reflejado en un vidrio transparente la imagen tiende a ser más grande que su tamaño original por ultimo se puede ver también utilizando varios materiales teniendo en cuenta que sufre los mismos cambios.
Diseño experimental:Una moneda que desaparece
Necesita:
• Una moneda, un vaso y agua
Montaje:
Se coloca la moneda en el fondo del vaso vacío tal como se indica en la figura A. La luz que sale de la moneda se transmite en línea recta e incide en el ojo. Al bajar un poco la posición del ojo, la moneda desaparece. Al llenar el vaso con agua, la moneda aparece de nuevo (figura B).
¿Qué sucede?
Cuando el rayo de luz que proviene de la moneda llega a la superficie que separa el agua del aire, se produce un cambio en la dirección en que se propaga. Como consecuencia de este cambio de dirección, se vuelve a ver la moneda. Este fenómeno se llama refracción de la luz.
fuentes bibliograficas
hl=es&q=teoria+de+relatividad+y+efecto+fotoelectrico&meta=&aq=f&oq=
hl=es&q=efecto+fotoelectrico+albert+einstein&revid=1602816539
3.3.1 Concepto y propagación de la luz
La luz es la clase de energía electromagnética radiante que puede ser percibida por el ojo humano. En un sentido más amplio, el término luz incluye el rango entero de radiación conocido como el espectro electromagnético.
La luz se propaga en línea recta en un medio homogéneo. La hipótesis de la propagación de la luz explica varios fenómenos entre los que se puede resaltar:
Cuando un rayo de luz penetra en una habitación que está llena de humo, puede observarse que el rayo de luz tiene borde definido, que es una línea recta.
Cuando se coloca una fuente luminosa en el centro de una habitación, se observa que la luz es capaz de iluminar a todos los objetos opacos. Las sombras proyectadas por estos objetos, se deben a que la luz se propaga en línea recta y los espacios detrás de los objetos opacos son inaccesibles a ella.
Eclipses de sol y de luna: ocurre cuando la Luna se mueve a lo largo de una órbita prácticamente circular alrededor de la Tierra, de tal manera que en ciertas ocasiones se interpone entre ésta y el sol.
La cámara oscura es una cavidad completamente cerrada en una de cuyas caras se ha practicado un orificio circular muy pequeño. Si se coloca cualquier objeto luminoso (una vela) frente a dicho orificio, capaz de enviar rayos en todas direcciones, se ha de notar que gran parte de esos rayos quedan detenidos en la pared de la caja. El resto de ellos logra penetrar por el orificio, formándose en la pared interior una imagen de la vela. Esta imagen resultante es invertida y su nitidez depende de la magnitud del orificio, y su tamaño de la profundidad de la caja.
3.3.2 Intensidad luminosa y flujo luminoso
Intensidad luminosa y flujo luminoso
La fotometría es la parte de la óptica cuyo objetivo es determinar las intensidades de las fuentes luminosas y las iluminaciones de las superficies.
Al observar todas las cosas de nuestro alrededor, encontraremos que algunas de ellas emiten luz y otras las reflejan. A los cuerpos productores de luz, como el sol, una hoguera, o una vela, se les llama cuerpos luminosos o fuentes de luz. Los cuerpos que reciben rayos luminosos, como un árbol, una mesa, etc., se denominan cuerpos iluminados.
La intensidad luminosa es la cantidad de luz producida o emitida por un cuerpo luminoso. Para cuantificar la intensidad luminosa de una fuente de luz se utiliza la candela (cd) y la bujía decimal.
La canela equivale a 1/60 de la intensidad luminosa que emite 1cm2 de un cuerpo negro a la temperatura del punto de fusión del platino (1773°c).
Una bujía decimal equivale a la intensidad luminosa producida por una vela de 2cm de diámetro, cuya llama es de 5cm de altura.
Una intensidad luminosa de una candela equivale a una intensidad luminosa de una bujía decimal: 1 cd= 1 bd.
El flujo luminoso es la cantidad de energía luminosa que atraviesa en la unidad de tiempo una superficie normal (perpendicular) a los rayos de luz.
La unidad del flujo luminoso es el lumen (lm) . Un lumen es el flujo luminoso recibido durante un segundo por una superficie de 1m2 , limitado dentro de una esfera de radioy en cuyo centro se encuentra una fuente con intensidad luminosa de una candela.
3.3.3Iluminación y ley de la iluminación
Iluminación Y La Ley De La Iluminación
Una superficie esta iluminada cuando recibe una cierta cantidad de luz. Es muy importante para nuestra salud contar con una iluminaciónadecuada para según la actividad que vallamos a realizar; ejemplo, hacer ejercicio a luz del día por un lapso de tiempo no muy grande resulta bueno para el organismo, pero, leer con los rayos emitidos directamente por el sol es nocivo para la salud.
La iluminación es la cantidad de luz que reciben las superficies de los cuerpos. Su unidad de medida es el lux (lx).
Un lux es la iluminación producida por una candela o por una bujía decimal sobre una superficie de 1m2 que se encuentra a 1 metro de distancia
Un lux es la iluminación producida por una candela o por una bujía decimal sobre una superficie de 1m2 que se encuentra a 1 metro de distancia
1 lux = 1 cd = 1 bd
La ley de la iluminación, o ley inversa al cuadrado, es una consecuencia de la propagación en línea recta de la luz.
3.3.4 Leyes de la reflexión y refracción
Reflexión de la luz
La reflexión es el fenómeno que ocurre cuando un haz de rayos de luz incide sobre una superficie bien pulida devolviéndose los rayos al medio de donde proceden. Puede ser difusa y especular
Difusa: es el fenómeno que ocurre cuando un rayo de luz incide sobre una superficie rugosa y después del choque los rayos no continúan siendo paralelos.
Regular o especular: es la que tiene lugar en los espejos, en donde un haz de rayos paralelos después de ser reflejados continúan siendo paralelos.
Elementos de la reflexión
Rayo incidente: es el rayo que llega a la superficie.
Rayo reflejado: es el rayo que sale del punto de incidencia.
La normal: es la perpendicular al plano en el punto de incidencia del rayo
Ángulo de incidencia: es el ángulo formado entre el rayo incidente y la normal.
Ángulo de reflexión: es el ángulo que forma el rayo reflejado con la normal.
Leyes de la reflexión
El rayo incidente, la normal y el rayo reflejado están en un mismo plano, el cual es perpendicular a la superficie reflectora.
El ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión.
Refracción
Es el fenómeno ocurrido cuando un rayo de luz al atravesar la superficie de dos medios cambia de dirección.
Elementos de la refracción
Rayo incidente: es un rayo que llega a la superficie de separación de los dos medios.
Rayo refractado: es el rayo que al atravesar la superficie de separación de los dos medios, sufre un cambio de dirección.
Ángulo de incidencia: es el ángulo formado entre el rayo incidente y la normal.
Ángulo de refracción: es el ángulo formado entre el rayo refractado y la normal.
La normal: es la perpendicular a la superficie de separación y pasa por el punto de incidencia.
Leyes de la refracción de la luz
Primera Ley: El rayo incidente, la normal y el rayo refractado están situados sobre el mismo plano.
Segunda Ley: El cociente entre el valor del seno del ángulo de incidencia y el seno del ángulo de refracción es una constante (Ley de Snell).
3.3.5 Espejos y lentes
Espejos planos
Un espejo plano es toda superficie pulimentada destinada a dar imágenes por reflexión.
Imágenes dadas por espejos planos
La imagen virtual de un punto, es el punto donde convergen las prolongaciones de todos los rayos reflejados correspondientes a rayos que han salido del objeto. Las características de una imagen dada por un espejo plano son:
Es del mismo tamaño del objeto.
Es simétrica respecto al objeto, está a la misma distancia detrás del espejo que el objeto delante del espejo.
Es virtual.
Espejos esféricos
Son aquellos donde la superficie reflectora es un casquete esférico, es decir su superficie es parte de una esfera. Pueden ser cóncavos y convexos.
Cóncavos: son aquellos que presentan concavidad hacia el espacio de donde proviene la luz incidente.
Convexos: que presentan una convexidad hacia el espacio de donde proviene la luz incidente.
Elementos de un espejo esférico
Centro óptico o de curvatura: es el centro de la superficie esférica a la cual pertenece el espejo.
Vértice: es la parte central del espejo o polo de la superficie esférica.
Eje óptico: es cualquier recta que pasa a través del centro óptico y atraviesa el espejo.
Eje principal: es toda recta indefinida que pasa a través del centro de curvatura y atraviesa el espejo. El eje principal es un eje óptico y el espejo puede tener un sólo eje principal y muchos ejes ópticos.
Radio de curvatura: es el radio de la superficie esférica a la cual pertenece el espejo.
Foco principal: es el punto sobre el eje principal donde convergen todos los rayos reflejados que provienen de los rayos incidentes.
Distancia focal: es la distancia medida desde el foco principal al vértice del espejo.
Imágenes dadas por espejos cóncavos
Estas imágenes pueden ser reales y virtuales ya que los puntos u objetos luminosos pueden ocupar varias posiciones con respecto al espejo.
Es real porque se forma en la intersección de los rayos reflejados.
Es invertida.
De menor tamaño que el objeto.
Imágenes dadas por espejos convexos
A un rayo paralelo al eje principal le corresponde un rayo reflejado cuya prolongación pasa por el foco.
Compara la información bibliográfica o electrónica sobre efecto fotoeléctrico
http://es.wikipedia.org/wiki/Efecto_fotoel%C3%A9ctrico
El efecto fotoeléctrico consiste en la emisión de electrones por un material cuando se le ilumina con radiación electromagnética (luz visible o ultravioleta, en general).
http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/cuantica/fotoelectrico/fotoelectrico.htm
La emisión de electrones por metales iluminados con luz de determinada frecuencia fue observada a finales del siglo XIX por Hertz y Hallwachs. El proceso por el cual se liberan electrones de un material por la acción de la radiación se denomina efecto fotoeléctrico o emisión fotoeléctrica. Sus características esenciales son:
• Para cada sustancia hay una frecuencia mínima o umbral de la radiación electromagnética por debajo de la cual no se producen fotoelectrones por más intensa que sea la radiación.
• La emisión electrónica aumenta cuando se incrementa la intensidad de la radiación que incide sobre la superficie del metal, ya que hay más energía disponible para liberar electrones.
http://es.wikipedia.org/wiki/Efecto_Compton
El efecto Compton consiste en el aumento de la longitud de onda de un fotón de rayos X cuando choca con un electrón libre y pierde parte de su energía. La frecuencia o la longitud de onda de la radiación dispersada dependen únicamente de la dirección de dispersión.
Un rayo que incide en el espejo, de tal forma que su prolongación pase por el foco, se refleja paralelo al eje principal.
Un rayo que incide en el espejo, de tal forma que su prolongación pase por el centro de curvatura, se refleja sobre el mismo camino.
En este caso, cualquiera que sea la posición del objeto, siempre se obtendrán imágenes virtuales derechas y reducidas con respecto al objeto.
Prismas
Un prisma es un medio transparente limitado por dos caras planas que se cortan en una arista formando un ángulo diedro. Éstos desvían la luz hacia su base.
Lentes
Es todo medio transparente limitado por dos caras de las cuales al menos una es curva. Se dividen en divergentes y convergentes:
Convergentes: producen imágenes en varios casos:
Caso 1: cuando el objeto está colocado entre el infinito y la doble distancia focal, en este caso la es imagen real, invertida de menor tamaño.
Caso 2: el objeto está situado en el doble de la distancia focal, en este caso la imagen es real, invertida y de mayor tamaño q el objeto.
Caso 3: cuando el objeto está situado entre el foco y el doble de la distancia focal, en este caso la imagen es real, invertida y de mayor tamaño que el objeto.
Caso 4: cuando el objeto está situado en el foco, en este caso no se produce imagen.
Caso 5: cuando el objeto está entre el foco y el lente, en este caso la imagen es virtual, derecha y de mayor tamaño.
Divergentes: producen imágenes derechas, virtuales y de menor tamaño que el objeto.
Dispersión de la luz
Es la descomposición de la luz en sus colores componentes.
Prismas de reflexión total
Son prismas isósceles rectangulares, hechos de un material transparente, cuyo ángulo de reflexión total sea menor a 45 °. El prisma de reflexión total se utiliza para cambiar la dirección de los rayos en 90 °.
practica del laboratorio.
7.- Diseño experimental
Materiales .
• Un trozo de cartón duro o cartulina (5 ×5 cm).
• Un trozo de papel de aluminio del mismo tamaño.
• Un punzón.
• Una almohadilla para picar (vale una plancha de corcho).
• Un lápiz bien afilado.
• Pegamento de barra.
• Un cuentagotas con un poco de agua.
Procedimiento
Marcamos un círculo de aproximadamente centímetro y medio en la cartulina, lo más centrado posible, y lo picamos con el punzón utilizando la almohadilla de base.
Extraemos el círculo picado, dejando el hueco.
Pegamos el papel de aluminio sobre la cartulina y esperamos a que seque. (Ver figura.)
Teniendo de base la almohadilla, presionamos suavemente con la yema del dedo sobre el papel de aluminio justo encima del agujero de la cartulina. El papel de aluminio tomará la forma del agujero.
Perforamos con cuidado en el centro de la cavidad, de arriba hacia abajo, utilizando la punta del lápiz o del punzón (el agujero practicado no debe pasar de cinco milímetros).
Con el cuentagotas colocamos una gota de agua justo sobre el agujero, y ya estamos listos para probar si funciona.
8.- Conclusiones
Se puede afirmar que se cumplió el objetivo de la investigación, es decir, describir los diferentes fenómenos que causa la luz y observar sus propiedades. La luz es base de la vida, ya que la luz es la energía que más aprovechamos tanto para nuestras funciones de vida como para otras actividades. Las plantas necesitan de luz para realizar la fotosíntesis y el ojo humano requiere de luz para poder transmitir imágenes.
La reflexión y la refracción de la luz permiten la elaboración de instrumentos ópticos que cambian nuestras perspectivas de las imágenes y de esta manera se facilitan los estudios y las observaciones. Es importante estudiar estos fenómenos ya que podemos beneficiarnos de éstas para nuestros propósitos.
Ondas sonoras
3.2.1 Definición y velocidad del sonido
El sonido, en física, es cualquier fenómeno que involucre la propagación en forma de ondas elásticas (sean audibles o no), generalmente a través de un fluido (u otro medio elástico) que esté generando el movimiento vibratorio de un cuerpo.
Cualquier persona que haya visto a cierta distancia cómo se dispara un proyectil ha observado el fogonazo del arma antes de escuchar la detonación. Ocurre algo similar al observar el relámpago de un rayo antes de oír el trueno. Aunque tanto la luzcomo el sonido viajan a velocidades finitas, la velocidad de la luz es tan grande en comparación con la del sonido que pueden considerarse instantánea. La velocidad del sonido se puede medir directamente determinando el tiempo que tardan las ondas en moverse a través de una distancia conocida. En el aire, a 0ºC, el sonido viaja a una velocidad de 331 m/s (1087 ft/s).
La velocidad de una onda depende de la elasticidad del medio y de la inercia de sus partículas. Los materiales más elásticos permiten mayores velocidades de onda, mientras que los materiales más densos retardan el movimiento ondulatoria. Las siguientes relaciones empíricas se basan en estas proporcionalidades.
3.2.2 Fenómenos acústicos
A efectos prácticos, la acústica estudia la producción, transmisión, almacenamiento, percepción o reproducción del sonido. Así son ramas de la acústica:
os de fidelidad de la escucha (salas de conciertos, teatros, etc.), para esto el arquitecto emplea 2 tipos de materiales los blandos (absorben el sónido) y los duros (reflejan el sonido) como de las formas efectivas de aislar del ruido los locales habitados.
Psicoacústica: estudia la percepción del sonido en humanos, la capacidad para localizar espacialmente la fuente, la calidad observada de los métodos de compresión de audio, etcétera.
Bioacústica: estudio de la audición animal (murciélagos, perros, delfines, etc.)
Acústica subacuática: relacionada sobre todo con la detección de objetos mediante el sonido sonar.
Acústica musical: estudio de la producción de sonido en los instrumentos musicales, y de los sistemas de afinación de la escala.
Electroacústica: estudia el tratamiento electrónico del sonido, incluyendo la captación (micrófonos y estudios de grabación), procesamiento (efectos, filtrado comprensión, etc.) amplificación, grabación, producción (altavoces) etc.
Acústica fisiológica: estudio del funcionamiento del aparato auditivo, desde la oreja a la corteza cerebral.
Acústica fonética: análisis de las características acústicas del habla y sus aplicaciones.
Macroacústica: estudio de los sonidos extremadamente intensos, como el de las explosiones, turborreactores, entre otros.
3.2.3 Cualidades del sonido
La altura
Indica si el sonido es grave, agudo o medio, y viene determinada por la frecuencia fundamental de las ondas sonoras, medida en ciclos por segundo o hercios (Hz).
• vibración lenta = baja frecuencia = sonido grave.
• vibración rápida = alta frecuencia = sonido agudo.
Para que los humanos podamos percibir un sonido, éste debe estar comprendido entre el rango de audición de 20 y 20.000 Hz. Por debajo de este rango tenemos los infrasonidos y por encima los ultrasonidos. A esto se le denomina rango de frecuencia audible. Cuanta más edad se tiene, este rango va reduciéndose tanto en graves como en agudos.
La intensidad
Es la cantidad de energía acústica que contiene un sonido, es decir, lo fuerte o suave de un sonido. La intensidad viene determinada por la potencia, que a su vez está determinada por la amplitud y nos permite distinguir si el sonido es fuerte o débil.
Los sonidos que percibimos deben superar el umbral auditivo (0 dB) y no llegar al umbral de dolor (140 dB). Esta cualidad la medimos con el sonómetro y los resultados se expresan en decibelios (dB) en honor al científico e inventor Alexander Graham Bell.
El timbre
Es la cualidad que confiere al sonido los armónicos que acompañan a la frecuencia fundamental. La voz propia de cada instrumento que distingue entre los sonidos y los ruidos.
Esta cualidad es la que permite distinguir dos sonidos, por ejemplo, entre la misma nota (tono) con igual intensidad producida por dos instrumentos musicales distintos. Se define como la calidad del sonido. cada cuerpo sonoro vibra de una forma distinta. Las diferencias se dan no solamente por la naturaleza del cuerpo sonoro (madera, metal, piel tensada, etc.), sino también por la manera de hacerlo sonar (golpear, frotar, rascar).
Una misma nota suena distinta si la toca una flauta, un violín, una trompeta, etc. Cada instrumento tiene un timbre que lo identifica o lo diferencia de los demás. Con la voz sucede lo mismo. El sonido dado por un hombre, una mujer, un/a niño/a tienen distinto timbre. El timbre nos permitirá distinguir si la voz es áspera, dulce, ronca o aterciopelada. También influye en la variación del timbre la calidad del material que se utilice. Así pues, el sonido será claro, sordo, agradable o molesto.
La duración
Es el tiempo durante el cual se mantiene un sonido. Podemos escuchar sonidos largos, cortos, muy cortos, etc. Está determinada por la longitud de onda, que indica la distancia entre el principio y el final de una onda completa (ciclo).
Los únicos instrumentos acústicos que pueden mantener los sonidos el tiempo que quieran, son los de cuerda con arco, como el violín, y los de viento (utilizando la respiración circular o continua); pero por lo general, los de viento dependen de la capacidad pulmonar, y los de cuerda según el cambio del arco producido por el ejecutante.
3.2.4 Efecto Doppler
Siempre que una fuente sonora se mueve en relación con un oyente, el tono del sonido, como lo escucha el observador, puede no ser el mismo que el que percibe cuando la fuente está en reposo. Por ejemplo, si uno está cerca de la vía del ferrocarril y escucha el silbato del tren al aproximarse, se advierte que el tono del silbido es más alto que el normal que se escucha cuando el tren está detenido. A medida que el tren se aleja, se observa que el tono que se escucha es más bajo que el normal. En forma similar, en las pistas de carreras, el sonido de los automóviles que se acercan a la gradería es considerablemente más alto en tono que el sonido de los autos que se alejan de la gradería.
El efecto Doppler se refiere al cambio aparente en la frecuencia de una fuente de sonido cuando hay un movimiento relativo de la fuente y del oyente.
El origen del efecto Doppler se puede demostrar gráficamente por medio de la representación de las ondas periódicas emitidas por una fuente como círculos concéntricos que se mueven en forma radial hacia fuera. La distancia entre cualquier par de círculos representa la longitud de onda ??del sonido que se desplaza con una velocidad V. La frecuencia con que estas ondas golpean el oído determina el tono de sonido escuchado.
Un tren que avanza a 20 m/s hace sonar un silbato a 300 Hz al pasar junto a un observador estacionario. ¿Cuáles son las frecuencias que oye el observador al pasar el tren?
Fap = Fs x (1 + (Vmovil / Vsonido))
De esta forma
Fap = 300 Hz x(1 + (20 m/s / 343 m/s))
Fap = 317,49 Hz <--- esta sera la frecuencia que oira cuando el tren se acerque.
Cuando el tren se aleja la velocidad si antes era positiva, ahora debe ser negativa, ya que la fuente se aleja del observador:
Fap = 300 Hz x(1 - (20 m/s / 343 m/s))
Fap = 282,5 Hz <--- esta sera la frecuencia que oira cuando el tren se aleje.
4.- Diseño experimental
Materiales:
- Botella de plástico
- Una bolsa de plástico
- Liga
- Vela o veladora
Instrucciones:
- Corta la parte inferior de la botella
- Tapa la base de la botella con la bolsa de plástico bien estirado, y ajústala con la liga.
- Enciende la vela y coloca la boquilla de la botella a 3 cm
- Da un golpe en la base de la botella, en medio donde colocaste el plástico.
- Las ondas sonoras que se producen por el golpe, viajaran a lo largo de la botella, ocasionando vibraciones que harán que la flama se apague
5.- Conclusiones
- Las ondas sonoras que se producen por el golpe, viajaran a lo largo de la botella, ocasionando vibraciones que harán que la flama se apague.
Movimiento Ondulatorio
3.1 Ondas mecánicas
Una onda mecánica es una perturbación tensional que se propaga a lo largo de un medio material para propagarse
Onda transversal
-necesitan medios con resistencia a la flexión.
-los movimientos de las partículas del medio que transportan la onda son perpendiculares a la dirección de propagación de la perturbación.
-
Onda longitudinal
-reciben el nombre genérico de ondas sonoras.
-el movimiento de oscilación de las partículas del medio es paralelo a la dirección de propagación de la onda
-reciben también el nombre de ondas de presión u ondas de compresión.
-el sonido es una onda longitudinal.
-se propagan en medios con resistencia a la compresión
3.1.1 Concepto y clasificación de las ondas
es una propagación de una perturbación de alguna propiedad de un medio
3.1.2 Características y propiedades de las ondas
3.1.3 Interferencia
Interferencia es el resutado de la superposición de dos o mas ondas, resultando en la creación de un nuevo patrón de ondas.
Constructiva
Referencia a una superposición de dos o mas ondas de frecuencia idéntica o similar, que al interferirse crean un nuevo patrón de ondas de mayor intensidad (amplitud) que cualquiera de las componentes.
Se produce en los puntos en que dos ondas de la misma frecuencia que se solapan o entre cruzan están en fase; es decir, cuando están en crestas y los balles de ambas ondas coinciden.
Destructiva
Referencia de una superposición de dos o mas ondas de frecuencia idéntica o similar que al interferirse crean un nuevo patrón de ondas de menor intensidad (amplitud) que cualquiera de las componentes.
Se produce cuando dos ondas de la misma frecuencia están completamente desfasadas una respecto a la otra; es decir, cuando la cresta de una onda coincide con el valle de otra.
3.1.4 Refracción y difracción de las ondas
4.-Diseño experimental.
Material: Cubeta con agua, una fuente de luz, un cuentagotas, tinte.
El primer paso será explicar a nuestros/as alumnos/as qué son las ondas acústicas, cómo funcionan y cómo se transmiten. A partir de ahí, buscaremos de explicar el fenómeno desde un punto de vista práctico.
Dirigiremos una fuente de luz, un flexo o una linterna, directamente a una cubeta llena de agua. Acto seguido les preguntaremos a los/as estudiantes que pasará en el momento en el que golpeemos la cubeta. Hay que hacer la prueba con golpes fuertes y débiles, de manera que las ondas sean de distinta intensidad.
El siguiente experimento consistirá en tirar con un cuentagotas unas cuantas gotas de agua en el centro de la cubeta. En este caso también les tendremos que decir a los/as alumnos que supongan qué va a suceder. Esto se puede experimentar con distintas velocidades a la hora de lanzar las gotas y variando de altura.
La siguiente fase es añadir unas gotas de colorante. Hay que seguir el proceso mediante el cual se tiñe el agua.:
• 5.- Conclusiones
Las ondas acústicas se mueven hacia fuera a partir de la fuente que las genera.
• Las ondas sonoras, igual que sucede con el agua, son vibraciones de moléculas. A partir de ahí, hemos de incentivar a los alumnos/as a que repitan el experimento y observen el fenómeno.
CONCLUCION.
Como ya podemos saber el experimento es una gran enseñansa para darnos cuenta de como nosotros podemos aprender de la optica; sin embargo este experimento es superficial ya que,el color negro absorbe los rayos solares mientras que el blanco los refleja; como se pudieron dar cuenta los colores tambien tienen racciones en el calor.
OBSERVACIONES.
para mi este experimento me paresio muy interesante, aunque tuve algunas complicaciones al principio pero no fue nada lo bueno de que me dejo una gran enseñanza. lo que me parecio estraño de como los colores ocea "el negro" como puede apsorver todo el calor ya que el color"blanco"nadamas lo que hace es que el sol se refleje en el.
Por un gran motivo en un día caluroso es mejor vestirse de blanco y no de negro.
Ley de refracción
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. Donde: n1 = índice de refracción del primer medio, θ1= Ángulo de Incidencia, n2 = índice de refracción del segundo medio y θ2 = ángulo de refracción.
Reflexión (física)
La reflexión es el cambio de dirección de un rayo o una onda que ocurre en la superficie de separación entre dos medios, de tal forma que regresa al medio inicial. Ejemplos comunes son la reflexión de la luz, el sonido y las ondas en el agua.
Leyes de la reflexión regular y especular
Cuando la superficie reflectante es muy lisa ocurre una reflexión de luz llamada especular o regular. Para este caso las leyes de la reflexión son las siguientes:
1. El rayo incidente, el rayo reflejado y la recta normal, deben estar en el mismo plano (mismo medio), con respecto a la superficie de reflexión en el punto de incidencia.
2. El ángulo formado entre el rayo incidente y la recta normal es igual al ángulo que existe entre el rayo reflejado y la recta normal.
Ley de refracción
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. Donde: n1 = índice de refracción del primer medio, θ1= Ángulo de Incidencia, n2 = índice de refracción del segundo medio y θ2 = ángulo de refracción.
Reflexión (física)
La reflexión es el cambio de dirección de un rayo o una onda que ocurre en la superficie de separación entre dos medios, de tal forma que regresa al medio inicial. Ejemplos comunes son la reflexión de la luz, el sonido y las ondas en el agua.
Leyes de la reflexión regular y especular
Cuando la superficie reflectante es muy lisa ocurre una reflexión de luz llamada especular o regular. Para este caso las leyes de la reflexión son las siguientes:
1. El rayo incidente, el rayo reflejado y la recta normal, deben estar en el mismo plano (mismo medio), con respecto a la superficie de reflexión en el punto de incidencia.
2. El ángulo formado entre el rayo incidente y la recta normal es igual al ángulo que existe entre el rayo reflejado y la recta normal.
Lente
Una lente es un medio u objeto que concentra o dispersa rayos de luz. Las lentes más comunes se basan en el distinto grado de refracción que experimentan los rayos de luz al incidir en puntos diferentes de la lente. Entre ellas están las utilizadas para corregir los problemas de visión en gafas, anteojos o lentillas. También se usan lentes, o combinaciones de lentes y espejos, en telescopios y microscopios. El primer telescopio astronómico fue construido por Galileo Galilei usando una lente convergente como objetivo y otra divergente como ocular. Existen también instrumentos capaces de hacer converger o divergir otros tipos de ondas electromagnéticas y a los que se les denomina también lentes. Por ejemplo, en los microscopios electrónicos las lentes son de carácter magnético.
En astrofísica es posible observar fenómenos de lentes gravitatorias cuando la luz procedente de objetos muy lejanos pasa cerca de objetos masivos, curvándose en su trayectoria.
Espejo
Un espejo es una superficie pulida en la que al incidir la luz, se refleja siguiendo las leyes de la reflexión.
El ejemplo más simple es el espejo plano. En él, un haz de rayos de luz paralelos puede cambiar de dirección completamente como conjunto y continuar siendo un haz de rayos paralelos, pudiendo producir así una imagen virtual de un objeto con el mismo tamaño y forma que el real. Sin embargo, la imagen resulta derecha, pero invertida en el eje vertical.
Existen también espejos cóncavos y espejos convexos. Cuando un espejo es cóncavo y la curva es una parábola, si un rayo incide paralelo al eje del espejo, se refleja pasando por el foco (que es la mitad del centro óptico de la esfera a la que pertenece el espejo), y si incide pasando por el foco, se refleja paralelo al eje principal.
Diseño experimental:
Materiales .
• Trozo de CD-Rom
• Una caja de zapatos
• Un folio
• Aceite
Procedimiento
En una parte de la caja haremos un orificio circular muy pequeñito y quitaremos el otro extremo. En el centro del cartón que hemos quitado, recortaremos un rectángulo y sobre él pegaremos un trocito de folio. Echaremos aceite en el folio, utilizando el dedo, y lo dejaremos secar. Colocaremos esta pantalla en el medio de la caja y al mirar veremos el mundo "al revés".
Óptica
COMPROBACION DE REFLEXION Y REFRACCION
Óptica,
rama de la física que se ocupa de la propagación y el comportamiento de la luz. En un sentido amplio, la luz es la zona del espectro de radiación electromagnética que se extiende desde los rayos X hasta las microondas, e incluye la energía radiante que produce la sensación de visión. El estudio de la óptica se divide en dos ramas, la óptica geométrica y la óptica física.
En esta sesión veremos algunos de los fenómenos estudiados en óptica, la incidencia de la luz y la determinación de la naturaleza de esta.
Los puntos a estudiar son los fenómenos de Reflexión y refracción, siendo el primero nada más que los rayos de luz reflejados en una superficie. Estos rayos se denominan incidentes y los que salen de la superficie, reflejados.
La refracción también conocida como Ley de Snell, la que postula lo siguiente: un rayo luminoso viajando por un medio, encuentra a su paso otro medio con características ópticas diferentes, penetra en él experimentando el fenómeno de la refracción.
REFLEXION
Si un rayo de luz que se propaga a través de un medio homogéneo incide sobre la superficie de un segundo medio homogéneo, parte de la luz es reflejada y parte entra como rayo refractado en el segundo medio, donde puede o no ser absorbido. La cantidad de luz reflejada depende de la relación entre los índices de refracción de ambos medios. En la figura 1 vemos un plano de incidencia que se define como el plano formado por el rayo incidente y la normal (es decir, la línea perpendicular a la superficie del medio) en el punto de incidencia. El ángulo de incidencia es el ángulo entre el rayo incidente y la normal. Los ángulos de reflexión y refracción se definen de modo análogo.
Las leyes de la reflexión afirman que el ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión, y que el rayo incidente, el rayo reflejado y la normal en el punto de incidencia se encuentran en un mismo plano. Si la superficie del segundo medio es lisa, puede actuar como un espejo y producir una imagen reflejada .
LEY DE SNELL
Afirma que el producto del índice de refracción del primer medio y el seno del ángulo de incidencia de un rayo es igual al producto del índice de refracción del segundo medio y el seno del ángulo de refracción. El rayo incidente, el rayo refractado y la normal a la superficie de separación de los medios en el punto de incidencia están en un mismo plano.
CARACTERISTICA DE ESPEJOS Y LENTES.
• Brillantez aparente: depende directamente del área recolectora de luz. Entre más grande dicha área más brillante será la imagen.
• Contraste: es la diferencia que se nota entre distintos colores o entre las distintas tonalidades de un mismo color. A mayor contraste mayor nitidez en la imagen.
• Refracción: desviación de la luz cuando ésta atraviesa un medio diferente de aquel en el cual se estaba propagando. Ejemplo: cuando la luz proviene del espacio y entra en el "medio" atmosférico terrestre, la luz se desvía; cuando la luz pasa del aire al vidrio, se desvía o refracta, y viceversa.
Los espejos en la vida diaria los utilizamos para tener una vicion de nosotrosmismos al peinarse o simplemente para ver nuestro hermoso cuerpo. Y
el lente es material que concentra o dispersa rayos de luz.
BIBLIOGRAFÍAS:
http://www.google.com.mx/search?hl=es&q=teoria+de+relatividad+y+efecto+fotoelectrico&meta=&aq=f&oq=
http://www.google.com.mx/search?hl=es&q=efecto+fotoelectrico+albert+einstein&revid=1602816539&ei=vHxQS_WgIYv8sgOx_5SGCA&sa=X&oi=revisions_inline&resnum=0&ct=broad-revision&cd=1&ved=0CCgQ1QIoAA.
Explica la importancia y aplicación de los reactores en la producción de la electricidad
Un reactor nuclear es un dispositivo en donde se produce una reacción nuclear controlada. Se puede utilizar para la obtención de energía en las denominadas centrales nucleares, la producción de materiales fisionables, como el plutonio, para ser usados en armamento nuclear, la propulsión de buques o de satélites artificiales o la investigación. Una central nuclear puede tener varios reactores. Actualmente solo producen energía de forma comercial los reactores nucleares de fisión, aunque existen reactores nucleares de fusión experimentales.
La potencia de un reactor de fisión puede variar desde unos pocos kW térmicos a unos 4500 MW térmicos (1500 MW "eléctricos"). Deben ser instalados en zonas cercanas al agua, como cualquier central térmica, para refrigerar el circuito, y se emplazan en zonas sísmicamente estables para evitar accidentes. Poseen grandes medidas de seguridad. No emiten gases que dañen la atmósfera pero producen residuos radiactivos que duran decenas de miles de años, y que deben ser almacenados para su posterior uso en reactores avanzados y así reducir su tiempo de vida a unos cuantos cientos de años.
METODO EXPERIMENTAL:
Construcción de un generador eléctrico.
Objetivo: producir electricidad y calor.
Un generador eléctrico es todo dispositivo capaz de mantener una diferencia de potencial eléctrico entre dos de sus puntos, llamados polos, terminales o bornes. Los generadores eléctricos son máquinas destinadas a transformar la energía mecánica en eléctrica. Esta transformación se consigue por la acción de un campo magnético sobre los conductores eléctricos dispuestos sobre una armadura (denominada también estátor). Si mecánicamente se produce un movimiento relativo entre los conductores y el campo, se generara una fuerza electromotriz .
Conclusión: este experimento nos puede servir en algunos casos aunque no produzca mucha luz por lo menos para aluzarnos como cuando estamos en algún lugar que no hay luz por ejemplo: en alguna cabaña en el bosque o simplemente cuando se ba la luz en nuestra casa.
Observaciones: este trabajo no fue nada fácil hacerlo porque algunos temas y cosas me dieron trabajo encontrarlos.
experimento ☻☻☻☻OPTICA:
Materiales .
☻Espejo.
☻Linterna.
☻Recipiente con agua.
☻Pantalla para proyectar.
☻Motor.
☻Pila.
☻Cables conductores.
Procedimiento y explicación ♣♣♣
En un primer momento se trata de descomponer la luz blanca en los diferentes colores que la componen. Para ello, se construye el dispositivo que nos va a permitir “romper ” la luz blanca. El haz de luz que incide sobre el agua se refracta. Cada color se propaga con su propia velocidad y emerge del agua con un ángulo diferente. El espejo proyecta sobre la pantalla los colores del arco iris. Hemos roto el blanco en los diferentes colores.
REFLEXION Y REFRACCION☺
Reflexión de la Luz
Para explicar este fenómeno debemos primero expresar que: Espejo es toda superficie pulimentada, por ejemplo una lamina de cristal, la superficie de un lago en reposo, etc...
Cuando 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.
Leyes de la Reflexión
Primera Ley: El rayo incidente (I), la normal (n) y el rayo reflejado (r)están en un mismo plano.
Segunda Ley: El ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión : i=r
Refracción de la Luz
ley de la refraccion
Refracción es el fenómeno por el cual un rayo luminoso sufre una desviación al atravesar dos medios transparentes de distinta densidad.
EFECTO DOPLER:☼☼☼☼☼☼
El efecto doppler es el cambio de frecuencia de las ondas, ya sean sonoras, luminosas o de cualquier otro tipo, cuando el emisor de las ondas se acerca o se aleja del observador
a partir de la observación del movimiento del emisor, del observador y de los sucesivos frentes de onda, vamos a obtener la fórmula que describe el efecto doppler. es un efecto de compresión/d escompresión que sufren las ondas acústicas debido al movimiento entre una fuente y un oyente, que produce una desviación en la longitudes de onda, y por lo tanto en la altura percibida (es el típico efecto que oímos cuando se acerca o aleja un auto a gran velocidad
Cuando la fuente de ondas y el observador están en movimiento relativo con respecto al medio material en el cual la onda se propaga, la frecuencia de las ondas observadas es diferente de la frecuencia d las ondas emitidas por la fuente.
Este fenómeno
Consideraremos que el emisor produce ondas de forma continua, pero solamente representaremos los sucesivos frentes de ondas,
acustica:
fenomenon acustico
Se denomina fuente sonora al proceso mediante el cual un sonido es manipulado para generar en el oyente la sensación de estar moviéndose en un espacio real o virtualLas ondas van "debilitándose en amplitud" conforme van alejándose de su punto de origen: es lo que se conoce como atenuación de la onda. Aunque la amplitud de las ondas decrece, su longitud de onda y su frecuencia permanecen invariables, ya que éstas dependen sólo del foco emisor.
ÓPTICA
DISEÑO EXPERIMENTAL SOBRE LAS LEYES DE LA REFLEXIÓN Y REFRACCIÓN
MATERIALES
• Fuente de luz con diafragma (12 volt).
• Semidisco transparente (Plesiglas).
• Espejo Plano.
• Espejo Curvo.
• Base de Poliestireno (20*30 cms).
• Alfileres.
• Reglas de 30 y 60 Cms.
• Hojas de papel cuadriculado
• Hojas de papel graduado en ángulos.
PROCEDIMIENTO:
Se procede a realizar el montaje sobre una mesa en la que tenemos una base de poliestireno, el la que fijamos una hoja cuadriculada con alfileres en sus extremos, sobre esta ubicamos un espejo plano en forma vertical y de tal manera que su parte inferior coincida con las líneas del papel, luego trazamos una recta normal al espejo (que quedará determinada por una línea de la hoja). Luego conectamos la fuente de luz a la red de electricidad y hacemos incidir un rayo razante a la hoja y que llegue al vértice entre el espejo y la normal, lo hacemos para diferentes ángulos.
CONCLUSIONES:
Podemos concluir que el ángulo de rayo incidente es muy similar al de rayo reflejado, lo que se puede apreciar que resulta cierta la Ley de Reflexión según Euclides; de que el ángulo de incidencia va ha ser igual al ángulo de reflexión.
IRMA MELENDEZ JUAREZ NO. 25
OPTICA
Rama de la física que estudia la luz y los fenómenos que produce.
Se puede dividir en:
Geométrica:
Estudia los fenómenos y elementos ópticos mediante el empleo de líneas rectas y geometría plana.
Física:
Estudia los fenómenos ópticos con base a la teoría del Carácter Ondulatorio de la luz.
Electrónica:
Trata los aspectos cuánticos de la luz.
LUZ
Es lo opuesto a la obscuridad.
Es algo que emana de los cuerpos luminosos en todas direcciones, choca contra los objetos y rebota de ellos; cuando esta penetra en nuestros ojos, produce la sensación de ver el objeto desde el cual rebotó.
Es un fenómeno ondulatorio semejante al sonido.
ESTA CONSTITUIDA
Por numerosos corpúsculos o partículas emitidas por cualquier cuerpo luminoso.
CARACTERISTICAS
Propagación rectilínea:
Es cuando la luz viaja en línea recta.
Reflexión:
La luz incide en una superficie lisa, los rayos luminosos son rechazados o reflejados en una sola dirección.
Refracción:
Desviación que sufre la luz al llegar a la superficie de separación entre dos sustancias de diferente densidad.
FENOMENOS
Interferencia:
Es una prueba contundente para comprobar si un movimiento es ondulatorio o no.
Difractaba:
Es cuando una onda encuentra un obstáculo en su camino, lo rodea o lo contornea.
Fotoeléctrico:
Consiste en la transformación de energía luminosa a energía eléctrica.
PROPAGACION DE LA LUZ
La propagación de la luz es por medio de ondas electromagnéticas en línea recta.
INTENSIDAD LUMINOSA Y FLUJO LUMINOSO
La fonometría es la parte de la óptica cuyo objetivo es determinar las intensidades de las fuentes luminosas.
Podemos encontrar muchas cosas a nuestro alrededor pero hay algunas que emiten calor y otras que solo lo reciben.
CUERPOS LUMINOSOS
Sol
Foco
Hoguera
Vela
CUERPOS ILUMINADOS
Piedra
Pelota
Árbol
Mesa
INTENSIDAD LUMINOSA:
Es la cantidad de luz producida o emitida por un cuerpo luminoso.
FLUJO LUMINOSO:
Es la cantidad de energía luminosa que atraviesa en la unidad del tiempo una superficie normal a los rayos de la luz.
ILUMINACION Y LEY DE LA ILUMINACION
ILUMINACION:
Es la cantidad de luz que reciben las superficies de los cuerpos su unidad de medida es el lux (Es la iluminación producida por una candela o una bujía decimal).
FUENTES ELECTRONICAS SOBRE LA TEORIA GENERAL DE LA RELATIVIDAD
http://es.wikipedia.org/wiki/Relatividad_general
http://home.earthlink.net/~astronomia/_/Main/T_spacetime.html
http://ciencia.astroseti.org/matematicas/articulo.php?num=4223
http://www.ciencia-ahora.cl/Revista18/13TeoriaRelatividad.pdf
http://www.ciencia-ficcion.com/glosario/t/tegenrel.htm
IRMA MELENDEZ JUAREZ NO. 25
OPTICA
LEY DE LA ILUMINACION O INVERSA DEL CUADRADO
Es una consecuencia de la propagación en línea recta de la luz.
Ley
La iluminación E que recibe una superficie es directamente proporcional a la intensidad de la fuente luminosa I, e inversamente proporcional al cuadro de a distancia d que existe entre la fuente y la superficie.
E = I / d₂
LEYES DE LA REFLEXION Y LA REFRACCION
Si un rayo de luz que se propaga a través de un medio homogéneo incide sobre la superficie de un segundo medio homogéneo, parte de la luz es reflejada y parte entra como rayo refractado en el segundo medio, donde puede o no ser absorbido. La cantidad de luz reflejada depende de la relación entre los índices de refracción de ambos medios. El plano de incidencia se define como el plano formado por el rayo incidente y la normal (es decir, la línea perpendicular a la superficie del medio) en el punto de incidencia (véase figura 1). El ángulo de incidencia es el ángulo entre el rayo incidente y la normal. Los ángulos de reflexión y refracción se definen de modo análogo.
Los rayos de luz reflejados llegan al ojo como si procedieran directamente del objeto (en este caso, un balón) situado detrás del espejo. Éste es el motivo por el cual vemos la imagen en el espejo
Las leyes de la reflexión afirman que el ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión, y que el rayo incidente, el rayo reflejado y la normal en el punto de incidencia se encuentran en un mismo plano. Si la superficie del segundo medio es lisa, puede actuar como un espejo y producir una imagen reflejada (figura 2). En la figura 2, la fuente de luz es el objeto A; un punto de A emite rayos en todas las direcciones. Los dos rayos que inciden sobre el espejo en B y C, por ejemplo, se reflejan como rayos BD y CE. Para un observador situado delante del espejo, esos rayos parecen venir del punto F que está detrás del espejo. De las leyes de reflexión se deduce que CF y BF forman el mismo ángulo con la superficie del espejo que AC y AB. En este caso, en el que el espejo es plano, la imagen del objeto parece situada detrás del espejo y separada de él por la misma distancia que hay entre éste y el objeto que está delante.
Si la superficie del segundo medio es rugosa, las normales a los distintos puntos de la superficie se encuentran en direcciones aleatorias. En ese caso, los rayos que se encuentren en el mismo plano al salir de una fuente puntual de luz tendrán un plano de incidencia, y por tanto de reflexión, aleatorio. Esto hace que se dispersen y no puedan formar una imagen.
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OPTICA
ESPEJOS Y LENTES
La luz tropieza con la superficie de un cuerpo cualquiera, es difundida parcial o totalmente en todas las direcciones posibles. No ocurre lo mismo cuando la superficie del cuerpo está totalmente pulimentada. Entonces, la superficie devuelve el luminoso en una dirección única que depende de la posición rayo con respecto a está superficie: se dice que el rayo se ha reflejado, y que la superficie reflectora es un espejo. La forma sencilla de los espejos es de un plano. La naturaleza nos ofrece un ejemplo en la superficie de los lagos o de las aguas tranquilas, y el hombre, desde la épocas más remotas, ha construido espejos de metal pulimentado. Mucho más tarde se fabricaron espejos de vidrio o de cristal, que reflejaban la luz mediante una a de amalgama de estaño (estaño disuelto en el mercurio, estaño de los espejos) y solamente hace menos de un siglo se ha reemplazado el estaño por una capa delgada de plata depositada por vía química.
Es sabido que los cristales o espejos planos producen, de los objetos situados delante de ellos, imágenes semejantes a dichos objetos. Estudiando el mecanismo de formación de estas imágenes llegaron los sabios de la Antigüedad al descubrimiento de las leyes de la reflexión, que se encuentran ya formuladas, por ejemplo, en el tratado de Euclides: La Catóptrica (300 años antes de J.C., aproximadamente).
PROPIEDADES DE LAS IMÁGENES PRODUCIDAS POR LOS ESPEJOS PLANOS.
Los rayos reflejados por los espejos planos parecen proceder de imágenes- situadas detrás de dichos espejos: las imágenes carecen de existencia real, y se dice que son virtuales.
Consideremos ahora un rayo incidente RIA’ dirigido hacia A' es detenido por el espejo en I y reflejado según IA de forma que A puede también considerarse como una imagen, esta vez real, del objeto virtual A.
El hecho que la luz pueda circular a lo largo de los rayos luminosos, en ambos sentidos, sin que se cambie de trayecto, es muy importante y constituye lo que se denomina principio del retorno inverso de la luz.
Se verá más adelante que un sistema óptico cualquiera, una imagen y su objeto son conjugados, es decir, que si se coloca un objeto. Si rayos luminosos que convergen en el mismo punto son detenidos por un espejo plano, convergerán después de reflejados, formando un verdadero punto luminoso, que es entonces una imagen real.
Las imágenes producidas por loe espejos planos tienen las mismas dimensiones que los objetos correspondientes, pero de ellos no se deduce que sean iguales. El objeto y la imagen no pueden superponerse, pero son simétricos con respecto a un plano como lo son la mano derecha y la mano izquierda; como se sabe, no es posible introducir la mano derecha en un guante izquierdo, ni inversamente. Resulta, pues, que un texto escrito o impreso no puede leerse mediante reflexión en un espejo; pero si los rayos luminosos se reflejan nuevamente en un segundo espejo, la imagen sufre una segunda inversión; así, un texto se hace legible mediante dos reflexiones.
DISEÑO EXPERIMENTAL: (espejos y lentes con la iluminación)
MATERIALES:
• 2 vidrios del mismo tamaño
• 1 hoja de planta
• 1 lámpara
PROCEDIMIENTO:
Para dar inicio se necesitan los dos espejos, ya que se necesitan juntar de un lado, formando dos paredes con ellos.
Enseguida se introduce la hoja natural debajo de los espejos
Finalmente se dará conocer que es lo que sucede.
Pero no se concluye aquí, bueno podemos demostrar otra reacción, que principalmente es con los espejos, ya que se vuelven a utilizar.
Así mismo con la lámpara encendida se pone en dirección al espejo dándonos cuenta lo que sucede.
CONCLUSIÓN:
Se dará a conocer que en la primera actividad el punto luminoso emite un has de luz, que después de reflejarse en un espejo, nos daremos cuenta que es un punto donde tendremos una imagen real del punto luminoso que podrá ser observada directamente por una persona, o ser proyectada sobre una pantalla.
En la segunda actividad es algo notorio ya que si nos ponemos a pensar nos daremos cuenta de que un objeto es luminoso o esta iluminado, emite o refleja luz, esto debe llegar a nuestros ojos para poderlo ver.
Así mismo la luz emitida por un punto luminoso, reflejada por un espejo plano, llega a los ojos de un observador como si viniera del punto de encuentro de la propagación de los rayos reflejados. En este punto el observador vera una imagen virtual del objeto. Así que la luz que se refleja es totalmente rectilínea por sus rayos de luz
CONSEPTO Y PROPAGACION DE LA LUZ
La luz es la clase de energía electromagnética radiante que puede ser percibida por el ojo humano. En un sentido más amplio, el término luz incluye el rango entero de radiación conocido como el espectro electromagnético.
La ciencia que estudia las principales formas de producir luz, así como su control y aplicaciones, se denomina óptica.
Principales características, efectos y propiedades de la luz
El estudio de la luz revela una serie de características y efectos al interactuar con la materia, que nos permiten desarrollar algunas teorías sobre su naturaleza.
Velocidad finita
Se ha demostrado teórica y experimentalmente que la luz tiene una velocidad finita. La primera medición con éxito fue hecha por el astrónomo danés Ole Roemer en 1676 y desde entonces numerosos experimentos han mejorado la precisión con la que se conoce el dato. Actualmente el valor exacto aceptado para la velocidad de la luz en el vacío es de 299.792.458 m/s.1
Refracción
La refracción es el cambio brusco de dirección que sufre la luz al cambiar de medio. Este fenómeno se debe al hecho de que la luz se propaga a diferentes velocidades según el medio por el que viaja. El cambio de dirección es mayor, cuanto mayor es el cambio de velocidad, ya que la luz prefiere recorrer las mayores distancias en su desplazamiento por el medio que vaya más rápido. La ley de Snell relaciona el cambio de ángulo con el cambio de velocidad por medio de los índices de refracción de los medios.
Propagación y difracción
Una de las propiedades de la luz más evidentes a simple vista es que se propaga en línea recta. Lo podemos ver, por ejemplo, en la propagación de un rayo de luz a través de ambientes polvorientos o de atmósferas saturadas. La óptica geométrica parte de esta premisa para predecir la posición de la luz, en un determinado momento, a lo largo de su transmisión.
Interferencia
La forma más sencilla de estudiar el fenómeno de la interferencia es con el denominado experimento de Young que consiste en hacer incidir luz monocromática (de un solo color) en una pantalla que tiene rendija muy estrecha. La luz difractada que sale de dicha rendija se vuelve a hacer incidir en otra pantalla con una doble rendija. La luz procedente de las dos rendijas se combina en una tercera pantalla produciendo bandas alternativas claras y oscuras.
Reflexión y dispersión
Al incidir la luz en un cuerpo, la materia de la que está constituido retiene unos instantes su energía y a continuación la reemite en todas las direcciones. Este fenómeno es denominado reflexión. Sin embargo, en superficies ópticamente lisas, debido a interferencias destructivas, la mayor parte de la radiación se pierde, excepto la que se propaga con el mismo ángulo que incidió. Ejemplos simples de este efecto son los espejos, los metales pulidos o el agua de un río (que tiene el fondo oscuro).
Intensidad luminosa
En fotometría, la intensidad luminosa se define como la cantidad de flujo luminoso que emite una fuente por unidad de ángulo sólido. Su unidad de medida en el Sistema Internacional de Unidades es la candela (cd), que es una unidad fundamental del sistema.
Intensidad luminosa y diferentes tipos de fuentes
En fotometría, se denomina fuente puntual a aquella que emite la misma intensidad luminosa en todas las direcciones consideradas. Un ejemplo práctico sería una lámpara. Por el contrario, se denomina fuente o superficie reflectora de Lambert a aquella en la que la intensidad varía con el coseno del ángulo entre la dirección considerada y la normal a la superficie (o eje de simetría de la fuente).
Flujo luminoso
El flujo luminoso es la medida de la potencia luminosa percibida. Difiere del flujo radiante, la medida de la potencia total emitida, en que está ajustada para reflejar la sensibilidad del ojo humano a diferentes longitudes de onda.
Su unidad de medida en el Sistema Internacional de Unidades es el lumen (lm) y se define a partir de la unidad básica del SI, la candela (cd), como:
El flujo luminoso se obtiene ponderando la potencia para cada longitud de onda con la función de sensibilidad luminosa, que representa la sensibilidad del ojo en función de la longitud de onda. El flujo luminoso es, por tanto, la suma ponderada de la potencia en todas las longitudes de onda del espectro visible. La radiación fuera del espectro visible no contribuye al flujo luminoso.
REFLEXIÓN
Si un rayo de luz que se propaga a través de un medio homogéneo incide sobre la superficie de un segundo medio homogéneo, parte de la luz es reflejada y parte entra como rayo refractado en el segundo medio, donde puede o no ser absorbido. La cantidad de luz reflejada depende de la relación entre los índices de refracción de ambos medios. En la figura 1 vemos un plano de incidencia que se define como el plano formado por el rayo incidente y la normal (es decir, la línea perpendicular a la superficie del medio) en el punto de incidencia. El ángulo de incidencia es el ángulo entre el rayo incidente y la normal. Los ángulos de reflexión y refracción se definen de modo análogo.
Las leyes de la reflexión afirman que el ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión, y que el rayo incidente, el rayo reflejado y la normal en el punto de incidencia se encuentran en un mismo plano. Si la superficie del segundo medio es lisa, puede actuar como un espejo y producir una imagen reflejada como se observa en la figura 2. En esta misma figura, la fuente de luz es el objeto A; un punto de A emite rayos en todas las direcciones. Los dos rayos que inciden sobre el espejo en B y C, por ejemplo, se reflejan como rayos BD y CE. Para un observador situado delante del espejo, esos rayos parecen venir del punto F que está detrás del espejo. De las leyes de reflexión se deduce que CF y BF forman el mismo ángulo con la superficie del espejo que AC y AB. En este caso, en el que el espejo es plano, la imagen del objeto parece situada detrás del espejo y separada de él por la misma distancia que hay entre éste y el objeto que está delante.
Ley de refracción (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. Donde: n1 = índice de refracción del primer medio, θ1= Ángulo de Incidencia, n2 = índice de refracción del segundo medio y θ2 = ángulo de refracción.
Lente
Una lente es un medio u objeto que concentra o dispersa rayos de luz. Las lentes más comunes se basan en el distinto grado de refracción que experimentan los rayos de luz al incidir en puntos diferentes de la lente. Entre ellas están las utilizadas para corregir los problemas de visión en gafas, anteojos o lentillas. También se usan lentes, o combinaciones de lentes y espejos, en telescopios y microscopios. El primer telescopio astronómico fue construido por Galileo Galilei usando una lente convergente como objetivo y otra divergente como ocular. Existen también instrumentos capaces de hacer converger o divergir otros tipos de ondas electromagnéticas y a los que se les denomina también lentes. Por ejemplo, en los microscopios electrónicos las lentes son de carácter magnético.
En astrofísica es posible observar fenómenos de lentes gravitatorias cuando la luz procedente de objetos muy lejanos pasa cerca de objetos masivos, curvándose en su trayectoria.
bibliografias
es.wikipedia.org/wiki/Intensidad_luminosa
http://www.ventusciencia.com/pdfs/10242.pdf
http://html.rincondelvago.com/luz-y-optica.html
ONDAS TRANSVERSALES:
Cualquier sonido que oímos tiene su origen en cuerpos materiales que se encuentran en vibración, o bien se da a conocer las ondas como es :
El movimiento del medio (en este caso, la cuerda) es perpendicular a la dirección en que se propaga la onda, decimos que se trata de una onda transversal, también las ondas electromagnéticas que constituyen las ondas de radio y la luz son transversales.
En esta primera, los movimientos de las partículas del medio que transportan la onda son perpendiculares a la dirección de propagación de la perturbación.
Otro punto es que Ondas transversales son Las partículas oscilan perpendicularmente a la dirección de propagación.
ONDAS LONGITUDINALES:
Pero si nos damos cuenta existe otra onda llamada longitudinal lo cual en ella es el Movimiento que se mueven de un lado a otro en la misma dirección en la que se propaga la onda. Las partículas se mueven a lo largo de la dirección de la onda en vez de hacerlo en sentido perpendicular así que las ondas sonoras son ondas longitudinales
En esta segunda, se da a conocer por los movimientos, mientras que en las ondas longitudinales dicha perturbación es paralela a la dirección en la que la onda se propaga.
CARACTERÍSTICAS:
• La posición más alta con respecto a la posición de equilibrio se llama cresta.
• El ciclo es una oscilación, o viaje completo de ida y vuelta.
• La posición más baja con respecto a la posición de equilibrio se llama valle.
• El máximo alejamiento de cada partícula con respecto a la posición de equilibrio se llama amplitud de onda.
• El periodo es el tiempo transcurrido entre la emisión de dos ondas consecutivas.
• Al número de ondas emitidas en cada segundo se le denomina frecuencia.
• La distancia que hay entre cresta y cresta, o valle y valle, se llama longitud de onda.
• Nodo es el punto donde la onda cruza la línea de equilibrio.
• Elongación es la distancia que hay, en forma perpendicular, entre un punto de la onda y la línea de equilibrio.
PROPIEDADES:
Difracción: La difracción es un fenómeno característico de las magnitudes ondulatorias, caracterizado por la propagación ``anómala'' de dicha magnitud en las cercanías de un obstáculo o una abertura comparable, en tamaño, a su longitud .
• Amplitud de una onda: La amplitud de una onda es el desplazamiento máximo desde su posición de equilibrio o de reposo, así una onda con mayor amplitud transfiere más energía.
• Superposición de ondas: cada onda afecta al medio de manera dependiente y, por tanto, los efectos de tales ondas pueden analizarse mediante el principio de superposición, que establece: El desplazamiento de un medio causado por dos o más ondas es la suma algebraica de los desplazamientos causados por las ondas individuales. El resultado de la superposición de dos o más ondas se denomina interferencia. la interferencia puede ser constructiva o destructiva. la interferencia constructiva
• Reflexión de ondas: Las ondas en la superficie del agua se mueven en dos dimensiones, mientras que las ondas de sonido y las electromagnéticas se mueven en tres dimensiones. La ley de la reflexión se enuncia afirmando que, cuando un rayo de luz, o bien la dirección de propagación de un frente de ondas, se encuentra con una superficie, la onda reflejada lo hará con un ángulo igual que el de la onda incidente
• Refracción: La ley de refracción nos ofrece el ángulo que adopta la propagación de la onda en el segundo medio, medido también respecto a la vertical a la superficie
DISEÑO EXPERIMENTAL: (ondas)
Puedo decir que se encuentra constituido en 50% por fenómenos ondulatorios.Por ello, se debe poner un gran énfasis en la forma en que este tema se presenta a los jóvenes estudiantes.
Existen ondas por todas partes. Las olas del agua son las más conocidas, pero, desde luego, no son las únicas. Los sismos son ondas sobre la superficie de nuestro planeta, el sonido son ondas por el aire; la luz que llega del Sol o que se produce en las lámparas de nuestra casa también se propaga a través de ondas. No olvidemos, además, que las partículas subatómicas se pueden describir como ondas. A continuación mostraremos una manera muy práctica y vistosa para reconocer las propiedades más importantes de las ondas.
MATERIALES:
• Recipiente hondo
• Generador de ondas mecánicas
• Agua
PROCEDIMIENTO:
Para comenzar se debe tener el recipiente sobre una mesa, ya que necesita estar ahí sin tener ningún movimiento.
Enseguida se le agrega agua asta la superficie y así mismos esperar que el agua quede en reposo sin ningún movimiento.
Posteriormente con el generador se pone en dirección al agua o bien agregándolo adentro, ya que se generará el movimiento y se podrá notar lo que sucede.
CONCLUSIÓN:
Finalmente pudimos darnos cuenta que era lo que sucedía, así que puedo decir que es una propagación de una perturbación de alguna propiedad de un medio, por ejemplo, densidad, presión, campo eléctrico o campo magnético, que se propaga a través del espacio transportando energía. El medio perturbado puede ser de naturaleza diversa como aire, agua, un trozo de metal, el espacio o el vacío.
Historia
Las primeras lentes, que ya conocían los griegos y romanos, eran esferas de vidrio llenas de agua. Estas lentes rellenas de agua se empleaban para encender fuego. En la antigüedad clásica no se conocían las auténticas lentes de vidrio; posiblemente se fabricaron por primera vez en Europa a finales del siglo XIII. Los procesos empleados en la fabricación de lentes no han cambiado demasiado desde la edad media, salvo el empleo de brea para el pulido, que introdujo Isaac Newton. El reciente desarrollo de los plásticos y de procesos especiales para moldearlos ha supuesto un uso cada vez mayor de estos materiales en la fabricación de lentes. Las lentes de plástico son más baratas, más ligeras y menos frágiles que las de vidrio.
Caracterización: De las Lentes
Las características ópticas de las lentes sencillas (únicas) o compuestas (sistemas de lentes que contienen dos o más elementos individuales) vienen determinadas por dos factores: la distancia focal de la lente y la relación entre la distancia focal y el diámetro de la lente. La distancia focal de una lente es la distancia del centro de la lente a la imagen que forma de un objeto situado a distancia infinita. La distancia focal se mide de dos formas: en unidades de longitud normales, como por ejemplo 20 cm o 1 m, o en unidades llamadas dioptrías, que corresponden al inverso de la distancia focal medida en metros. Por ejemplo, una lente de 1 dioptría tiene una distancia focal de 1 m, y una de 2 dioptrías tiene una distancia focal de 0,5 m. La relación entre la distancia focal y el diámetro de una lente determina su capacidad para recoger luz, o "luminosidad". Esta relación se conoce como número f, y su inversa es la abertura relativa.
Lente convergente
Cuando se aplican estas reglas sencillas para determinar la imagen de un objeto por una lente convergente, se obtienen los siguientes resultados:
- Si el objeto está situado respecto del plano óptico a una, la imagen es real, invertida y de menor tamaño.
- Si el objeto está situado a una distancia del plano óptico igual a 2f, la imagen es real, invertida y de igual tamaño.
- Si el objeto está situado a una distancia del plano óptico comprendida entre 2f y f, la imagen es real, invertida y de mayor tamaño.
- Si el objeto está situado a una distancia del plano óptico inferior a f, la imagen es virtual, directa y de mayor tamaño.
Lentes divergentes.
La construcción de imágenes formadas por lentes divergentes se lleva a cabo de forma semejante, teniendo en cuenta que cuando un rayo incide sobre la lente paralelamente al eje, es la prolongación del rayo emergente la que pasa por el foco objeto F. Asimismo, cuando un rayo incidente se dirige hacia el foco imagen F' de modo que su prolongación pase por él, el rayo emergente discurre paralelamente al eje. Finalmente y al igual que sucede en las lentes convergentes, cualquier rayo que se dirija a la lente pasando por el centro óptico se refracta sin sufrir desviación.
Aunque para lentes divergentes se tiene siempre que la imagen resultante es virtual, directa y de menor tamaño, la aplicación de estas reglas permite obtener fácilmente la imagen de un objeto situado a cualquier distancia de la lente.
bibliografias
www.astromia.com/glosario/lente.htm - En caché - Similares
es.wikibooks.org/wiki/Física/Óptica/Lentes - Similares
www.ua.es/personal/mj.caturla/Curso0/Leccion-10.pdf - Similares
características de los espejos
Reflexión de la luz La luz que se refleja cambia de dirección pero conserva la misma velocidad
Leyes de Shell de la reflexión:
-el rayo incidente, la normal y el rayo reflejado se encuentran en el mismo plano
-el ángulo de incidencia es igual al Angulo de reflexión
Se llama reflexión regular o especular a la reflexión de la luz sobre una superficie pulida. Si la superficie es irregular, no pulida,se produce la reflexion difusa o irregular.Todos los objetos se ven gracias a la luz,ya sea por la luz emitida por el objeto o por la luz reflejada en el
Refraccion de la luzLa luz que se refracta al pasar de un medio a otro cambia de velocidad y de direccion de propagacion.
Leyes de Snell de refracción:
-el rayo incidente,la normal y el rayo refractado se encuentran en el mismo plano
-la relacion entre el seno del ángulo de incidencia y el seno del ángulo de refraccion es una constante caracteristicas de 2 medios
Espejo:es todo cuerpo con una superficie pulimentada que hace posible una reflexión total y regular de la luz que incide sobre el.Espejo Plano: la superficie reflectora es plana
Espejo Concavo:la superficie reflectante es en el interior de un casquete esférico.Los haces de luz reflejados convergen en el focoEspejo Convexo:La superficie reflectante es el exterior de un casquete esférico.Los haces de luz reflejados son divergentes pero sus prolongaciones se cortan en el foco Lentes:es todo material transparente y homogéneo limitado por dos superficies,una de las cuales es,al menos curva.Pueden ser:-Convergentes:concentran los haces de luz.Mas gruesas en el centro que en los bordes
Divergentes:dispersan los haces de luz.Más gruesas en los bordes que en el centro.
Lentes delgadas:cuando el espersor es pequeño frente al radio de curvatura de sus caras
Espejo plano(imagen iwal,drecha y mismo tmñno objeto.
Lente: sist optico cntrado formado x ds dioptrios,1 d los cuales es esfericoy los d mdios poseen mism n.puedn ser:
Convergentes(gruesas parte central)biconvexas(r1 y r2 menor k 0) y divergentes(biconcavas(r1 mnos k 0).
Ondas electromagn:Son trnsvrsales y cnsistn n la propgacion,sn ncesdad d sprte material,d 1 cmpo electric y un cmpo magn prpendiculrs ntre si y a l dreccion d propagcion.Sn orginads x crgas electrics acelerads. cT.
.Reflexion:Fenmeno x el cual,al llegar un onda a la sup d separa d 2 medios próximos devuelta al 1ero de ells junto a part energia dl mov ond cmbiand su direcc d propag.El rayo inc,la nrmal a la sup y el rayo refl. stan n el mismo plano.r=i
Refraccion:Fenmeno x el cual,al llgar 1 ond a la sup sep 2 mdios proxms,pnetra y s transmite n el 2 d ellos junt cn 1 part energia mov ondulat,cmbiand su dir prop.n=c/v n1seni=n2senr
Angulo limite: angulo de incidencia al k crrespnde un ang refraccion de 90.para ang d inc mayors,se pro reflexion total.
El experimento de Melde :es un experimento científico realizado por el físico alemán Franz Melde sobre las ondas estacionarias producidas en un cable tenso unido a un pulsador eléctrico. Este experimento pudo demostrar que las ondas mecánicas experimentan fenómenos de interferencia. Ondas mecánicas viajando en sentido contrario forman puntos inmóviles, denominadas nodos. Estas ondas fueron denominadas estacionarias por Melde ya que la posición de los nodos y los vientres (puntos de vibración) permanece estática.
Historia
Los fenómenos ondulatorios en la naturaleza han sido investigado durante siglos, siendo algunos de ellos algunos de los temas más controvertidos de la historia de la ciencia, tal es el caso de la naturaleza ondulatoria de la luz. La luz había sido descrita por Isaac Newton en el siglo XVII por medio de una teoría corpuscular. Posteriormente el físico inglés Thomas Young, contrastó las teorías de Newton, en el siglo XVIII, y estableció las bases científicas que sustentan las teorías sobre las ondas. A finales del siglo XIX, en el auge de la segunda revolución industrial, la entrada de la electricidad como tecnología de la época brindó un nuevo aporte a las teorías sobre las ondas. Este adelanto permitió a Franz Melde reconocer el fenómeno de interferencia de las ondas y la formación de las ondas estacionarias. Más tarde, en el siglo XIX, el físico inglés James Clerk Maxwell, en sus estudios de la naturaleza ondulatoria de la luz, pudo expresar en un lenguaje matemático las ondas y el espectro electromagnético.
Principio
Ondas estacionarias, cada punto inmóvil representa un nodo.
Las ondas transversales mecánicas producidas en una cuerda impulsadas por un vibrador eléctrico, viajan a una polea que conduce al otro extremo del mismo, donde es producida una determinada tensión sobre el cable. Al encontrarse ambas ondas viajando en direcciones opuestas se produce un fenómeno de interferencia de ondas. Al tensarse apropiadamente la cuerda, manteniendo la distancia entre el pulsador eléctrico y la polea, se producen ondas estacionarias, en las cuales existen puntos de su trayectoria denominados nodos que permanecen inmóviles...
bibliografias
es.wikipedia.org/wiki/Experimento_de_Melde - En caché - Similares
www.correodelmaestro.com/.../nosotros146.htm - En caché - Similares
webdelprofesor.ula.ve/...ondas/html/contenido.html - En caché - Similares
como nos podemos dar cuenta en los temas que hemos estudiado e notado que de los temas realmente son buenos por que los utilizamos en la vida diaria aunque en el de los lentes no todos pero algunos si por que los nececitan
OPTICA
CARACTERISTICAS DE LENTES Y ESPEJOS:
Reflexion de la luz La luz que se refleja cambia de dirección pero conserva la misma velocidad
Leyes de Snell de la reflexión:
-el rayo incidente, la normal y el rayo reflejado se encuentran en el mismo plano
-el ángulo de incidencia es igual al Angulo de reflexion
Se llama reflexión regular o especular a la reflexión de la luz sobre una superficie pulida. Si la superficie es irregular, no pulida, se produce la reflexión difusa o irregular. Todos los objetos se ven gracias a la luz,ya sea por la luz emitida por el objeto o por la luz reflejada en el
Refracción de la luz La luz que se refracta al pasar de un medio a otro cambia de velocidad y de dirección de propagación
Leyes de Snell de refracción:
-el rayo incidente, la normal y el rayo refractado se encuentran en el mismo plano
-la relación entre el seno del ángulo de incidencia y el seno del ángulo de refracción es una constante características de 2 medios
Espejo: es todo cuerpo con una superficie pulimentada que hace posible una reflexión total y regular de la luz que incide sobre el. Espejo Plano: la superficie reflectora es plana
Espejo Concavo: la superficie reflectante es en el interior de un casquete esférico .Los haces de luz reflejados convergen en el foco Espejo Convexo: La superficie reflectante es el exterior de un casquete esférico. Los haces de luz reflejados son divergentes pero sus prolongaciones se cortan en el foco Lentes: es todo material transparente y homogéneo limitado por dos superficies, una de las cuales es, al menos curva. Pueden ser:-Convergentes: concentran los haces de luz. Mas gruesas en el centro que en los bordes
Divergentes: dispersan los haces de luz. Más gruesas en los bordes que en el centro.
Lentes delgadas: cuando el espesor es pequeño frente al radio de curvatura de sus caras
Espejo plano(imagen Igual , derecha y mismo tamaño objeto.
Lente: sist óptico centrado formado por dos dioptrios,1 d los cuales es esférico y los d medios poseen mismo no. pueden ser:
Convergentes(gruesas parte central)biconvexas(r1 y r2 menor k 0) y divergentes(bicóncavas (r1 menos k 0).
Ondas electromagnéticas :Son transversales y consisten n la propagación ,son necesidad de soporte material
Indaga pues para mi el lente es un accesorio importante ya que con el podemos mejorar nuestra visión hay de diferentes formas tamaños y colores y pues el espejo nadamas refleja rayos en la antigüedad se usaba como medio de comunicarse en clave Morse y como accesorio para mirar
CONCEPTO Y PROPAGACIÓN DE LA LUZ
PROPAGACIÓN:
Es Una de las propiedades de la luz más evidentes a simple vista es que se propaga en línea recta. Lo podemos ver, por ejemplo, en la propagación de un rayo de luz a través de ambientes polvorientos o de atmósferas saturadas. La óptica geométrica parte de esta premisa para predecir la posición de la luz, en un determinado momento, a lo largo de su transmisión.
De la propagación de la luz y su encuentro con objetos surgen las sombras. Si interponemos un cuerpo opaco en el camino de la luz y a continuación una pantalla, obtendremos sobre ella la sombra del cuerpo. Si el origen de la luz o foco se encuentra lejos del cuerpo, de tal forma que, relativamente, sea más pequeño que el cuerpo, se producirá una sombra definida. Si se acerca el foco al cuerpo surgirá una sombra en la que se distinguen una región más clara denominada penumbra y otra más oscura denominada umbra.
Sin embargo, la luz no siempre se propaga en línea recta. Cuando la luz atraviesa un obstáculo puntiagudo o una abertura estrecha, el rayo se curva ligeramente. Este fenómeno, denominado difracción, es el responsable de que al mirar a través de un agujero muy pequeño todo se vea distorsionado o de que los telescopios y microscopios tengan un número de aumentos máximo.
3.3.2 INTENSIDAD LUMINOSA Y FLUJO LUMINOSO
Se define como la cantidad de flujo luminoso que emite una fuente por unidad de ángulo sólido. Su unidad de medida en el Sistema Internacional de Unidades es la candela (cd), que es una unidad fundamental del sistema
Matemáticamente, su expresión es la siguiente:
FLUJO LUMINOSO
El flujo luminoso es la medida de la potencia luminosa percibida. Difiere del flujo radiante, la medida de la potencia total emitida, en que está ajustada para reflejar la sensibilidad del ojo humano a diferentes longitudes de onda.
Su unidad de medida en el Sistema Internacional de Unidades es el lumen (lm) y se define a partir de la unidad básica del SI, la candela (cd), como:
El flujo luminoso se obtiene ponderando la potencia para cada longitud de onda con la función de sensibilidad luminosa, que representa la sensibilidad del ojo en función de la longitud de onda. El flujo luminoso es, por tanto, la suma ponderada de la potencia en todas las longitudes de onda del espectro visible. La radiación fuera del espectro visible no contribuye al flujo luminoso. Así, para cualquier punto de luz, si representa el flujo luminoso , simboliza la potencia radiante espectral del punto de luz en cuestión y la función de sensibilidad luminosa, entonces:
Bajo condiciones fotópicas una luz monocromática de 555 nm (color verde) con un flujo radiante de 1W, genera un flujo luminoso de 683,002 lm, que corresponde con la máxima respuesta del ojo humano. Por otro lado, el mismo flujo de radiación situado en otra longitud de onda diferente de la del pico, generaría un flujo luminoso más pequeño, de acuerdo con la curva .
3.3.3ILUMINACIÓN Y LEY DE LA ILUMINACIÓN
La iluminación es la acción o efecto de iluminar. En la técnica se refiere al conjunto de dispositivos que se instalan para producir ciertos efectos luminosos, tanto prácticos como decorativos. Con la iluminación se pretende, en primer lugar conseguir un nivel de iluminación, o iluminancia, adecuado al uso que se quiere dar al espacio iluminado, nivel que dependerá de la tarea que los usuarios hayan de realizar.
Ley de la Iluminación
La iluminación que recibe un cuerpo es directamente proporcional a la intensidad del cuerpo luminoso e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia
BIBLIOGRAFIAS:
•http://es.wikipedia.org/wiki/Historia_de_la_electricidad
•http://eljovenmatematico.blogspot.com/
•http://es.wikipedia.org/wiki/Electricidad
•http://www.boe.es/aeboe/consultas/bases_datos/doc.php?coleccion=iberlex&id=2007/19184&txtlen=1000
SALOMON HERNANDEZ FLORES 3lll NO.L 20
PROPAGACION DE LA LUZ:
La luz se propaga en forma de ondas electromagnéticas
de forma resumida esto significa que un campo magnético que varia, crea un campo eléctrico que varía, el cual a su vez crea un campo eléctrico y así sucesivamente
la principal consecuencia es que al luz no necesita de ningún medio para propagarse y por tanto se propaga en el vacío
también merece destacar que su velocidad en el vacío es constante y la mayor posible.
y además podemos añadir que la luz se propaga en línea recta.
INTENCIDAD LUMINOSA:
Empieza por consultar la unidad para medir la potencia de luminosa: El Lumen y el Lux
El lumen (símbolo: lm) es la unidad del Sistema Internacional de Medidas para medir el flujo luminoso, una medida de la potencia luminosa percibida. El flujo luminoso se diferencia del flujo radiante (la medida de la potencia luminosa total emitida) en que el primero se ajusta teniendo en cuenta la sensibilidad variable del ojo humano a las diferentes longitudes de onda de la luz.
El lux (símbolo: lx) es la unidad derivada del Sistema Internacional de Medidas para la iluminancia o nivel de iluminación. Equivale a un lumen /m². Se usa en fotometría como medida de la intensidad luminosa, tomando en cuenta las diferentes longitudes de onda según la función de luminosidad, un modelo estándar de la sensibilidad a la luz del ojo humano.
FLUJO LUMINOSO:
El flujo luminoso es la medida de la potencia luminosa percibida. Difiere del flujo radiante, la medida de la potencia total emitida, en que está ajustada para reflejar la sensibilidad del ojo humano a diferentes longitudes de onda.
Su unidad de medida en el Sistema Internacional de Unidades es el lumen (lm) y se define a partir de la unidad básica del SI, la candela (cd), como:
El flujo luminoso se obtiene ponderando la potencia para cada longitud de onda con la función de sensibilidad luminosa, que representa la sensibilidad del ojo en función de la longitud de onda. El flujo luminoso es, por tanto, la suma ponderada de la potencia en todas las longitudes de onda del espectro visible. La radiación fuera del espectro visible no contribuye al flujo luminoso. Así, para cualquier punto de luz, si representa el flujo luminoso, simboliza la potencia radiante espectral del punto de luz en cuestión y la función de sensibilidad luminosa, entonces:
Bajo condiciones fotópicas una luz monocromática de 555 nm (color verde) con un flujo radiante de 1W, genera un flujo luminoso de 683,002 lm, que corresponde con la máxima respuesta del ojo humano. Por otro lado, el mismo flujo de radiación situado en otra longitud de onda diferente de la del pico, generaría un flujo luminoso más pequeño, de acuerdo con la curva .
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ILUMINACIO Y LA LEY DE LA ILUMINACION:
La iluminación en lo que respecta al área industrial debe tener presente un gran número de luminarias ya que deben abarcar espacios muy grandes y extensos, también deben poseer características distintas a luminarias convencionales o residenciales como poseer mayor potencia, brillo, incandescencia y aceptar los cambios bruscos de voltaje. Estos tipos de luminarias se crearon con el fin de facilitar los procesos producidos de distinto trabajos industriales, además de relacionar la cantidad de luz utilizada con respecto a las ubres realizadas. Para esto es necesario analizar la tarea visual a desarrollar y determinar la cantidad y tipo de iluminación que proporcione el máximo rendimiento visual y cumpla con las exigencias de seguridad y comodidad como también seleccionar el equipo de alumbrado que proporcione la luz requerida de la manera satisfactoria.
Ley de la Iluminación
La iluminación que recibe un cuerpo es directamente proporcional a la intensidad del cuerpo luminoso e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia.
LEYES DE REFLECCION Y REFRACCION:
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 éstos tienen índices de refracción distintos. La refracción se origina en el cambio de velocidad que experimenta la onda. El índice de refracción es precisamente la relación entre la velocidad de la onda en un medio de referencia (el vacío para las ondas electromagnéticas) y su velocidad en el medio de que se trate.
Un ejemplo de este fenómeno se ve cuando se sumerge un lápiz en un vaso con agua: el lápiz parece quebrado. También se produce refracción cuando la luz atraviesa capas de aire a distinta temperatura, de la que depende el índice de refracción. Los espejismos son producidos por un caso extremo de refracción, denominado reflexión total.
REFLEXION: Cuando la luz llega a la superficie de un cuerpo, esta se refleja total o parcialmente en todas direcciones. Si la superficie es lisa como un espejo, los rayos son reflejados o rechazados en una sola dirección; toda superficie que refleja los rayos de luz recibe el nombre de espejo.
EJEMPLO: El agua de una alberca o un lago, o los espejos de cristal que a su vez pueden ser planos o esféricos.
Al rayo de luz que llega al espejo se le denomina incidente, y al rayo rechazado por el se le llama reflejado.
Las leyes de la reflexión; EE representa la superficie del espejo; NN es una línea imaginaria perpendicular a la superficie reflectora en el punto donde incide el rayo de luz y recibe el nombre de normal; I es el rayo incidente; R el rayo reflejado; i es el rayo de reflexión; y O es el punto donde incide el rayo I.
LAS LEYES DE REFLEXIÓN SON: • El rayo incidente, la normal y el rayo reflejado se encuentran en un mismo plano.
• El ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión.
Cuando estamos frente a un espejo plano nuestra imagen es derecha porque conserva la misma posición; virtual porque se ve como si estuviera dentro del espejo ( la imagen real es la que se recibe en una pantalla), y es simétrica porque aparentemente está a la misma distancia de la del espejo.
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ESPEJOS Y LENTES:
• ESPEJOS PLANOS ANGULARES.
Se forman espejos planos angulares cuando se unen dos espejos planos por uno de sus lados formando un cierto ángulo. Al colocar un objeto entre ellos se observará un número n de imágenes, que dependerá de la medida del ángulo; el número de imágenes que se producirán entre dos espejos planos angulares se calcula con la siguiente ecuación
n= 360° -1
a
donde:
n = número de imágenes que se forman
a= ángulo que forman entre sí los espejos
EJEMPLO
Si dos espejos planos forman un ángulo de 90° , ¿Cuántas imágenes producirán de un objeto?
Datos
A=90°
n=?
Fórmula y desarrollo
De la ecuación 55 se tiene:
n= 360° -1
a
sustituyendo
n=360°-1
90°
n=4-1
n= 3 imágenes
ESPEJOS ESFÉRICOS.
Los espejos esféricos son casquetes de una esfera hueca, los cuales reflejan los rayos luminosos que inciden en ellos. Son cóncavos cuando la superficie reflectora es la parte interior, y convexos si la superficie reflectora es la parte exterior.
Representación de un espejo cóncavo (b) Representación de un espejo convexo.
Elementos principales de un espejo esférico
Se muestran los principales elementos de un espejo esférico. En ella:
C = centro de curvatura, centro de la esfera de la que se obtuvo el espejo
V = vértice, polo del casquete o punto donde el eje principal hace contacto con el espejo.
Ep = eje principal , recta que pasa por C y V
Es = eje secundario, cualquier recta que pase por C
F = foco, punto del eje principal en que coinciden los rayos reflejados o sus prolongaciones; es el punto medio entre C y V.
Vf = la distancia focal, que representa la distancia existente entre V y F o entre F y C; es la mitad del radio de curvatura.
CONCLUCCION
EXPERIMENTO DE REFRACCION
EXPLICACION:
Lo que trato de demostrar en este experimento realizado es el fenómeno llamado refracción, ya que dicho fenómeno se observa en diferentes materiales, como es el agua, en medios transparentes como el vidrio llamados refringentes.
Según lo que le entendí los fenómenos de refracción se incorporan a la óptica geométrica simplemente suponiendo que los rayos luminosos cambian de dirección no solo al reflejarse sino también al pasar de un medio refringente a otro por ejemplo del agua al aire o del agua al vidrio.
En este experimento tan sencillo trato de demostrar lo que ya mencione anteriormente que son los rayos luminosos que cambian de dirección al pasar de un medio a otro.
Materiales:
2 vasos de cristal
2 monedas pequeñas
Agua
Procedimiento: el proceso de este experimento es muy sencillo solo se coloca cada una de las monedas en los vasos y a uno de estos se le coloca agua y se ase la observación.
Lo que observe fue que en el vaso que solo tenia la moneda se mostraba solo la monedita pequeña en el fondo del vaso, esta se alcanzaba a ver oculta por el filo del vaso, esto se debe a los rayos luminosos que el cristal le reflejaba a la moneda mas sin en cambio en el otro vaso que contenía la moneda con agua, aquí se alcanzaba a percibir que los rayos luminosos que el agua le brindaba a la moneda eran diferentes ya que la moneda se mostraba mas grande y ubicada mente en el centro del vaso.
Más que nada lo que demostré fue la refracción de la luz, por medio de los rayos luminosos que cambian de dirección al pasar del agua al aire.
conclusion:en el experimento de la moneda que desaparece se puede ver que si se le agrega agua esta se vuelve aparecer por la ley de la refraccion esto sucede que el rayo de luz de la moneda llega a la superficie que separa el agua del aire y esta produce un cambio de direccion en que se propaga.Obserbaciones la moneda se desaparecio por el cambio de direccion y al agregar el agua esta se vuelve haber.
conclucion: mediante la optica podemos ver que cuando en este experimento podemos observar el mundo al reves con la conclucion que la optica va generado con todo relacionado con la luz es decir mediante este experimewnto podemos engañar a el hojo humano.
observaciones:
mediante este experimento podemos observar las cosar que puede generar la optica mediante la combinacion de la obcuridad y la luz.
LA MONEDA JUGUETONA "EXPERIENCIA DE CLEOMEDES"
Objetivo
• Estudiar el comportamiento de la luz cuando llega a una superficie transparente que separa dos medios distintos.
• Verificar experimentalmente la refracción de la luz mediante la reproducción del experimento de Cleomedes
Introducción
• Cuando la luz llega a una superficie transparente una parte se refleja y el resto se refracta penetrando en el nuevo medio. En general, la luz que penetra en el nuevo medio lo hace cambiando su dirección de propagación, a no ser que incida perpendicularmente.
• Las lentes, las máquinas fotográficas, el ojo humano y, en general, la mayor parte de los instrumentos ópticos basan su funcionamiento en este fenómeno óptico.
Materiales Productos
• Una o dos monedas
• Uno o dos tazones • Agua
Realización práctica
• Colocamos una moneda en el fondo de un tazón de paredes opacas y nos situamos de manera que nuestra visual quede interrumpida por el borde del mismo.
• Vertemos agua en el tazón. LLega un momento en el que la moneda aparece a nuestra vista. es como si estuviese flotando en una posición por encima de la que tenía.
• Podemos también realizar misma experiencia con dos monedas y dos tazones colocados a la misma distancia y añadir agua en uno solo de ellos para comparar las dos situaciones que se producen.
Precauciones
Esta experiencia es muy sencilla y no necesita ninguna precaución especial para su realización.
Explicación científica
• Cuando colocamos una moneda en el fondo de un tazón de paredes opacas y nos situamos de manera que nuestra visual quede interrumpida por el borde del mismo, no vemos la moneda porque nuestra vista no "alcanza" el fondo del tazón. En realidad no la vemos porque los rayos de luz reflejados por ella no llegan al ojo.
• Cuando vertemos agua en el tazón, llega un momento en el que la moneda aparece a nuestra vista. Es como si estuviese flotando en una posición por encima de la que tenía. Como no era posible que la moneda flotase en el agua, Cleomedes dedujo que lo que debería pasar es que los rayos procedentes de la misma se desviaban de su dirección al pasar del agua al aire.
v
Leyes de Reflexión y Refracción
Existen dos Leyes De La Reflexión propuestas por Descartes y son:
1.-El rayo incidente, la normal y el rayo reflejado se encuentran en un mismo plano.
2.-El ángulo de reflexión es igual al ángulo incidencia.
Leyes de refracción
Primera ley: el rayo incidente, la normal y el rayo frecuentado se encuentran siempre en el mismo plano.
Segunda ley: para cada par de sustancias transparentes, la relación entre el seno del ángulo de incidencia y el seno del ángulo de refracción, tiene un valor constante que recibe el nombre de índice de refracción n. n=sen i/ sen r. El índice de refracción también puede calcularse con el cociente de las velocidades del primero y segundo medio. n= sen i/sen r= v1/v2
Donde:
n= índice de refracción (adimensional)
i= ángulo de incidencia
r= ángulo de refracción
v1= valor de la velocidad de la luz en el primer medio km/s
v2= valor de la velocidad de la luz en el segundo medio km/s
Características de los espejos y lentes
Espejo: consta de una pieza de cristal la cual se le deposita una capa delgada de plata en sus caras y para proteger dicha capa se cubre con pintura. Si la superficie es lisa los rayos son reflejados o rechazados en una solo dirección.
Espejo esférico: los espejos esféricos son casquetes de una esfera hueca, los cuales reflejan los rayos luminosos que inciden en ellos. Son cóncavos si la superficie reflectora es la interior, y convexos si la superficie reflectora es la exterior.
Lente: son cuerpos transparentes limitados por dos superficies esféricas o por una esférica y una plana. Los lentes se emplean a fin de desviar los rayos luminosos con base en las leyes de la refracción.
Lentes convergentes: son aquellas cuyo espesor va disminuyendo del centro hacia los bordes razón por la cual su centro es más grueso que sus orillas. Cualquier rayo luminoso que pase en forma paralela a su eje principal al refractarse pasara por el foco principal.
Lentes divergentes: el espesor disminuye de los bordes hacia el centro, por lo que los extremos son más gruesos y los rayos hacia el exterior, alejándolos del eje óptico de la lente. El rayo que pase en forma paralela al eje principal, al refractarse se separara como si procediera de un foco.
RELATIVIDAD
La relatividad general fue obtenida por Einstein a partir de razonamientos matemáticos, experimentos hipotéticos (Gedanken experiment) y rigurosa deducción matemática sin contar realmente con una base experimental. El principio fundamental de la teoría era el denominado principio de equivalencia. A pesar de la abstracción matemática de la teoría, las ecuaciones permitían deducir fenómenos comprobables. En 1919 Arthur Eddington fue capaz de medir, durante un eclipse, la desviación de la luz de una estrella al pasar cerca del Sol, una de las predicciones de la relatividad general. Cuando se hizo pública esta confirmación la fama de Einstein se incrementó enormemente y se consideró un paso revolucionario en la física. Desde entonces la teoría se ha verificado en todos y cada uno de los experimentos y verificaciones realizados hasta el momento.
A pesar de su popularidad, o quizás precisamente por ella, la teoría contó con importantes detractores entre la comunidad científica que no podían aceptar una física sin un Sistema de referencia absoluto
RELATIVIDAD GENERAL:relatividad general es una teoría del campo gravitatorio y de los sistemas de referencia generales, publicada por Albert Einstein en 1915 y 1916.
El nombre de la teoría se debe a que generaliza la llamada teoría especial de la relatividad. Los principios fundamentales introducidos en esta generalización son el Principio de equivalencia, que describe la aceleración y la gravedad como aspectos distintos de la misma realidad, la noción de la curvatura del espacio-tiempo y el principio de covariancia generalizado.
La intuición básica de Einstein fue postular que en un punto concreto no se puede distinguir experimentalmente entre un cuerpo acelerado uniformemente y un campo gravitatorio uniforme. La teoría general de la relatividad permitió también reformular el campo de la cosmología.
EFECTO FOTOELECTRICO:
consiste en la emisión de electrones por un material cuando se le ilumina con radiación electromagnética (luz visible o ultravioleta, en general). A veces se incluyen en el término otros tipos de interacción entre la luz y la materia:
• Fotoconductividad: es el aumento de la conductividad eléctrica de la materia o en diodos provocada por la luz. Descubierta por Willoughby Smith en el selenio hacia la mitad del siglo XIX.
• Efecto fotovoltaico: transformación parcial de la energía luminosa en energía eléctrica. La primera célula solar fue fabricada por Charles Fritts en 1884. Estaba formada por selenio recubierto de una fina capa de oro.
El efecto fotoeléctrico fue descubierto y descrito por Heinrich Hertz en 1887. La explicación teórica solo fue hecha por Albert Einstein en 1905 quien basó su formulación de la fotoelectricidad en una extensión del trabajo sobre los cuantos de Max Planck. Más tarde Robert Andrews Millikan pasó diez años experimentando para demostrar que la teoría de Einstein no era correcta, para finalmente concluir que sí lo era. Eso permitió que Einstein y Millikan compartiesen el premio Nobel en 1921 y 1923 respectivamente.
Una de las ventajas de los reactores nucleares actuales es que casi no emiten contaminantes al aire (aunque periódicamente purgan pequeñas cantidades de gases radiactivos), y los residuos producidos son muchísimo menores en volumen y más controlados que los residuos generados por las plantas alimentadas por combustibles fósiles. En esas centrales térmicas convencionales que utilizan combustibles fósiles (carbón, petróleo o gas), se emiten gases de efecto invernadero (CO2 principalmente), gases que producen lluvia ácida (SO2 principalmente), carbonilla, metales pesados, miles de toneladas anualmente de cenizas, e incluso material radiactivo natural concentrado (NORM). En una central nuclear los residuos sólidos generados son del orden de un millón de veces menores en volumen que los contaminantes de las centrales térmicas.
Generación nuclear:
Producción de calor para la generación de energía eléctrica
Producción de calor para uso doméstico e industrial
Producción de hidrógeno mediante electrólisis de alta temperatura
Desalación
Propulsión nuclear:
Marítima
Cohetes de propulsión térmica nuclear (propuesta)
Cohetes de propulsión nuclear pulsada (propuesta)
Transmutación de elementos:
Producción de plutonio, utilizado para la fabricación de combustible de otros reactores o de armamento nuclear
Creación de diversos isótopos radiactivos, como el americio utilizado en los detectores de humo, o el cobalto-60 y otros que se utilizan en los tratamientos médicos
Aplicaciones de investigación, incluyendo:
Su uso como fuentes de neutrones y de positrones (p. ej. para su uso de análisis mediante activación neutrónica o para el datado por el método de potasio-argón).
Desarrollo de tecnología nuclear
Norma Angelica no. 01
La óptica se ocupa del estudio de la luz, de sus características y de sus manifestaciones. La reflexión y la refracción por un lado, y las interferencias y la difracción por otro, son algunos, de los fenómenos ópticos fundamentales. Los primeros pueden estudiarse siguiendo la marcha de los rayos luminosos. Los segundos se interpretan recurriendo a la descripción en forma de onda. El conocimiento de las leyes de la óptica permite comprender cómo y por qué se forman esas imágenes, que constituyen para el hombre la representación más valiosa de su mundo exterior.
« Una casa o un árbol proyectando sombra en un día soleado, un espejo o la superficie de un estanque devolviendo nuestra propia imagen, la apariencia quebrada de una varilla parcialmente sumergida en el agua, la ilusión de presencia de agua sobre el asfalto recalentado, el arco iris cruzando el cielo después de una tormenta, son parte de las incontables experiencias visuales que responden a tres simples leyes empíricas
norma angelica
La intensidad luminosa (luminous intensity) se corresponde con la intensidad radiante y su unidad de medida es la candela (cd). La intensidad luminosa permite evaluar cuanta parte del flujo luminoso de una fuente luminosa puntiforme se propaga en una determinada dirección dentro de un cono de ángulo sólido unitario (es decir, de un estereorradián) que tenga el vértice en la fuente de luz y como eje, la dirección de propagación.
La candela es una de las siete unidades básicas del Sistema Internacional y su definición oficial es: "La intensidad luminosa en una dirección dada de una fuente luminosa que emita una radiación monocromática de frecuencia 540 terahercios y cuya intensidad radiada en esa dirección sea de 1/683 vatios por estereorradián".
Material:
1. Una goma elástica de unos tres metros de longitud.
2. Palitos de madera (por ejemplo pinchitos de barbacoa)
3. Cola blanca
Montaje:
1. Pegamos los palitos a la goma elástica. Los palitos se pegan por su parte central y a espacios regulares (por ejemplo 4 cm)
2. Cuando están pegados los palitos levantamos la goma y estiramos sin que la tensión sea muy grande. Los extremos de la goma se pueden fijar a una silla.
3. Al torcer uno de los palitos de los extremos de la goma elástica se genera un movimiento que se trasmite por toda la goma.
Explicación:
Al desplazar de su posición de equilibrio uno de los palitos se genera una perturbación que se transmite por el medio (la goma elástica) a los palitos vecinos. Esa perturbación viajera constituye una onda.
Podemos observar que cuando la perturbación alcanza el otro extremo de la goma elástica se produce el fenómeno de la reflexión y la onda regresa por el mismo camino.
CONCLUSIONES
Se peden observar los tipods de ondas con este artefacto, aparte que es de muy faciol elavoracion.
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A los cuerpos productores de luz, como el sol, una hoguera, o una vela, se les llama cuerpos luminosos o fuentes de luz. Los cuerpos que reciben rayos luminosos, como un árbol, una mesa, etc., se denominan cuerpos iluminados. La intensidad luminosa es la cantidad de luz producida o emitida por un cuerpo luminoso. Para cuantificar la intensidad luminosa de una fuente de luz se utiliza la candela (cd) y la bujía decimal. La canela equivale a 1/60 de la intensidad luminosa que emite 1cm2 de un cuerpo negro a la temperatura del punto de fusión del platino (1773°c). Una bujía decimal equivale a la intensidad luminosa producida por una vela de 2cm de diámetro, cuya llama es de 5cm de altura. Una intensidad luminosa de una candela equivale a una intensidad luminosa de una bujía decimal: 1 cd= 1 bd. El flujo luminoso es la cantidad de energía luminosa que atraviesa en la unidad de tiempo una superficie normal (perpendicular) a los rayos de luz. La unidad del flujo luminoso es el lumen (lm) . Un lumen es el flujo luminoso recibido durante un segundo por una superficie de 1m2 , limitado dentro de una esfera de radio y en cuyo centro se encuentra una fuente con intensidad luminosa de una candela. Iluminación Y La Ley De La Iluminación Una superficie esta iluminada cuando recibe una cierta cantidad de luz. Es muy importante para nuestra salud contar con una iluminación adecuada para según la actividad que vallamos a realizar; ejemplo, hacer ejercicio a luz del día por un lapso de tiempo no muy grande resulta bueno para el organismo, pero, leer con los rayos emitidos directamente por el sol es nocivo para la salud. La iluminación es la cantidad de luz que reciben las superficies de los cuerpos. Su unidad de medida es el lux (lx). Un lux es la iluminación producida por una candela o por una bujía decimal sobre una superficie de 1m2 que se encuentra a 1 metro de distancia Un lux es la iluminación producida por una candela o por una bujía decimal sobre una superficie de 1m2 que se encuentra a 1 metro de distancia 1 lux = 1 cd = 1 bd m2 m2 Por ejemplo un foco de 60 w equivale a 66 cd o bd, uno de 40 w, a 44 cd o bd, pues por cada watt hay una equivalencia
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Óptica, rama de la física que se ocupa de la propagación y el comportamiento de la luz. En un sentido amplio, la luz es la zona del espectro de radiación electromagnética que se extiende desde los rayos X hasta las microondas, e incluye la energía radiante que produce la sensación de visión. El estudio de la óptica se divide en dos ramas, la óptica geométrica y la óptica física.
En esta sesión veremos algunos de los fenómenos estudiados en óptica, la incidencia de la luz y la determinación de la naturaleza de esta.
Los puntos a estudiar son los fenómenos de Reflexión y refracción, siendo el primero nada más que los rayos de luz reflejados en una superficie. Estos rayos se denominan incidentes y los que salen de la superficie, reflejados.
La refracción también conocida como Ley de Snell, la que postula lo siguiente: un rayo luminoso viajando por un medio, encuentra a su paso otro medio con características ópticas diferentes, penetra en él experimentando el fenómeno de la refracción.
Veremos en este laboratorio como se presenta la reflexión y la refracción en diferentes materiales y condiciones, analizaremos comportamientos y trataremos de descubrir leyes que rijan el comportamiento de la luz sobre distintos materiales y medios.
El desarrollo del laboratorio viene dado como un elemento de aprendizaje y comunicación, con un desarrollo sistemático, donde realizaremos descripciones de experimentos, datos obtenidos, gráficos y análisis de resultados.
Esperando sea de su agrado se les presenta a continuación
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espejos y lentes
Una lente es un medio u objeto que concentra o dispersa rayos de luz. Las lentes más comunes se basan en el distinto grado de refracción que experimentan los rayos de luz al incidir en puntos diferentes de la lente. Entre ellas están las utilizadas para corregir los problemas de visión en gafas, anteojos o lentillas. También se usan lentes, o combinaciones de lentes y espejos, en telescopios y microscopios. El primer telescopio astronómico fue construido por Galileo Galilei usando una lente convergente como objetivo y otra divergente como ocular. Existen también instrumentos capaces de hacer converger o divergir otros tipos de ondas electromagnéticas y a los que se les denomina también lentes. Por ejemplo, en los microscopios electrónicos las lentes son de carácter magnético.
En astrofísica es posible observar fenómenos de lentes gravitatorias cuando la luz procedente de objetos muy lejanos pasa cerca de objetos masivos, curvándose en su trayectoria.
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leyes de la reflexión y refracción
Tipos de Reflexión.
El eje óptico es una línea de referencia que constituye un eje de simetría, y pasa por el centro de una lente o espejo esféricos y por su centro de curvatura. Si un haz de rayos estrecho que se propaga en la dirección del eje óptico incide sobre la superficie esférica de un espejo o una lente delgada, los rayos se reflejan o refractan de forma que se cortan, o parecen cortarse, en un punto situado sobre el eje óptico. La distancia entre ese punto (llamado foco) y el espejo o lente se denomina distancia focal. Cuando una lente es gruesa, los cálculos se realizan refiriéndolos a unos planos denominados planos principales, y no a la superficie real de la lente. Si las dos superficies de una lente no son iguales, ésta puede tener dos distancias focales, según cuál sea la superficie sobre la que incide la luz. Cuando un objeto está situado en el foco, los rayos que salen de él serán paralelos al eje óptico después de ser reflejados o refractados. Si una lente o espejo hace converger los rayos de forma que se corten delante de dicha lente o espejo, la imagen será real e invertida. Si los rayos divergen después de la reflexión o refracción de modo que parecen venir de un punto por el que no han pasado realmente, la imagen no está invertida y se denomina imagen virtual. La relación entre la altura de la imagen y la altura del objeto se denomina aumento lateral.
Si se consideran positivas las distancias medidas desde una lente o espejo en el sentido en que se desplaza la luz, y negativas las medidas en sentido opuesto, entonces, siendo u la distancia del objeto, v la distancia de la imagen y f la distancia focal de un espejo o una lente delgada, los espejos esféricos cumplen la ecuación
1/v + 1/u = 1/f
y las lentes esféricas la ecuación
1/v - 1/u = 1/f
Si una lente simple tiene superficies de radios r1 y r2 y la relación entre su índice de refracción y el del medio que la rodea es n, se cumple que
1/f = (n - 1) (1/r1 - 1/r2)
La distancia focal de un espejo esférico es igual a la mitad de su radio de curvatura. Como se indica en la figura , los rayos que se desplazan en un haz estrecho en la dirección del eje óptico e inciden sobre un espejo cóncavo cuyo centro de curvatura está situado en C, se reflejan de modo que se cortan en B, a media distancia entre A y C. Si la distancia del objeto es mayor que la distancia AC, la imagen es real, reducida e invertida. Si el objeto se encuentra entre el centro de curvatura y el foco, la imagen es real, aumentada e invertida. Si el objeto está situado entre la superficie del espejo y su foco, la imagen es virtual, aumentada y no invertida
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La luz tropieza con la superficie de un cuerpo cualquiera, es difundida parcial o totalmente en todas las direcciones posibles. No ocurre lo mismo cuando la superficie del cuerpo está totalmente pulimentada. Entonces, la superficie devuelve el luminoso en una dirección única que depende de la posición rayo con respecto a está superficie: se dice que el rayo se ha reflejado, y que la superficie reflectora es un espejo. La forma sencilla de los espejos es de un plano. La naturaleza nos ofrece un ejemplo en la superficie de los lagos o de las aguas tranquilas, y el hombre, desde la épocas más remotas, ha construido espejos de metal pulimentado. Mucho más tarde se fabricaron espejos de vidrio o de cristal, que reflejaban la luz mediante una a de amalgama de estaño (estaño disuelto en el mercurio, estaño de los espejos) y solamente hace menos de un siglo se ha reemplazado el estaño por una capa delgada de plata depositada por vía química.
Es sabido que los cristales o espejos planos producen, de los objetos situados delante de ellos, imágenes semejantes a dichos objetos. Estudiando el mecanismo de formación de estas imágenes llegaron los sabios de la Antigüedad al descubrimiento de las leyes de la reflexión, que se encuentran ya formuladas, por ejemplo, en el tratado de Euclides: La Catóptrica (300 años antes de J.C., aproximadamente).
IMAGENES PRODUCIDAS POR UN ESPEJO PLANO.
Tracemos un circulo y diámetro en un plano horizontal y dispongamos después verticalmente un espejo no plateado a lo largo del diámetro. Tomemos después dos bujías del mismo diámetro y de la misma longitud, una de las cuales se colocará en el circulo ante un espejo, que nos dará, por reflexión, su imagen. Procuremos entonces colocar la segunda bujía de forma que se superponga a la imagen observada en el espejo, lo que se logrará después de algunos tanteos, con tanta exactitud, que será imposible distinguir la segunda de la imagen de la primera. La ilusión es tan perfecta que si se enciende la bujía situada ante el espejo, la segunda parecerá también encendida y el dedo que toca la mecha parecerá situado en la
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• Raymond Serway, Física, Tomo II
• Enciclopedia de la Ciencia 2.0.
• Enciclopedia Microsoft Encarta 2000.
• Apuntes de clases de Física lll
• Buscadores de Internet.
• Zemansky, Física Universitaria.
• Resnick, Física.
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efecto fotoelectrico
La emisión de electrones por metales iluminados con luz de determinada frecuencia fue observada a finales del siglo XIX por Hertz y Hallwachs. El proceso por el cual se liberan electrones de un material por la acción de la radiación se denomina efecto fotoeléctrico o emisión fotoeléctrica. Sus características esenciales son:
Para cada sustancia hay una frecuencia mínima o umbral de la radiación electromagnética por debajo de la cual no se producen fotoelectrones por más intensa que sea la radiación.
La emisión electrónica aumenta cuando se incrementa la intensidad de la radiación que incide sobre la superficie del metal, ya que hay más energía disponible para liberar electrones.
En los metales hay electrones que se mueven más o menos libremente a través de la red cristalina, estos electrones no escapan del metal a temperaturas normales por que no tienen energía suficiente. Calentando el metal es una manera de aumentar su energía. Los electrones "evaporados" se denominan termoelectrones, este es el tipo de emisión que hay en las válvulas electrónicas. Vamos a ver que también se pueden liberar electrones (fotoelectrones) mediante la absorción por el metal de la energía de radiación electromagnética.
El objetivo de la práctica simulada es la determinación de la energía de arranque de los electrones de un metal, y el valor de la constante de Planck. Para ello, disponemos de un conjunto de lámparas que emiten luz de distintas frecuencias y placas de distintos metales que van a ser iluminadas por la luz emitida por esas lámparas especiales.
CONCEPTO
La luz es la clase de energía electromagnética radiante que puede ser percibida por el ojo humano. En un sentido más amplio, el término luz incluye el rango entero de radiación conocido como el espectro electromagnético.
La ciencia que estudia las principales formas de producir luz, así como su control y aplicaciones, se denomina óptica.
CARACTERISTICAS DE LA LUZ
El estudio de la luz revela una serie de características y efectos al interactuar con la materia, que nos permiten desarrollar algunas teorías sobre su naturaleza.
Se ha demostrado teórica y experimentalmente que la luz tiene una velocidad finita. La primera medición con éxito fue hecha por el astrónomo danés Ole Roemer en 1676 y desde entonces numerosos experimentos han mejorado la precisión con la que se conoce el dato. Actualmente el valor exacto aceptado para la velocidad de la luz en el vacío es de 299.792.458 m/s.1
La refracción es el cambio brusco de dirección que sufre la luz al cambiar de medio. Este fenómeno se debe al hecho de que la luz se propaga a diferentes velocidades según el medio por el que viaja. El cambio de dirección es mayor, cuanto mayor es el cambio de velocidad, ya que la luz prefiere recorrer las mayores distancias en su desplazamiento por el medio que vaya más rápido. La ley de Snell relaciona el cambio de ángulo con el cambio de velocidad por medio de los índices de refracción de los medios.
PROPIEDADES DE LA LUZ
Una de las propiedades de la luz más evidentes a simple vista es que se propaga en línea recta. Lo podemos ver, por ejemplo, en la propagación de un rayo de luz a través de ambientes polvorientos o de atmósferas saturadas. La óptica geométrica parte de esta premisa para predecir la posición de la luz, en un determinado momento, a lo largo de su transmisión.
La forma más sencilla de estudiar el fenómeno de la interferencia es con el denominado experimento de Young que consiste en hacer incidir luz monocromática (de un solo color) en una pantalla que tiene rendija muy estrecha. La luz difractada que sale de dicha rendija se vuelve a hacer incidir en otra pantalla con una doble rendija. La luz procedente de las dos rendijas se combina en una tercera pantalla produciendo bandas alternativas claras y oscuras.
Intensidad luminosa
En fotometría, la intensidad luminosa se define como la cantidad de flujo luminoso que emite una fuente por unidad de ángulo sólido. Su unidad de medida en el Sistema Internacional de Unidades.
Flujo luminoso
El flujo luminoso es la medida de la potencia luminosa percibida. Difiere del flujo radiante, la medida de la potencia total emitida, en que está ajustada para reflejar la sensibilidad del ojo humano a diferentes longitudes de onda.
Su unidad de medida en el Sistema Internacional de Unidades es el lumen (lm) y se define a partir de la unidad básica del SI, la candela (cd), como:
El flujo luminoso se obtiene ponderando la potencia para cada longitud de onda con la función de sensibilidad luminosa, que representa la sensibilidad del ojo en función de la longitud de onda. El flujo luminoso es, por tanto, la suma ponderada de la potencia en todas las longitudes de onda del espectro visible. La radiación fuera del espectro visible no contribuye al flujo luminoso.
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