ÓPTICA Y LUZ

FÍSICA IIPor: Sandra Milena Pachón Peralta

Lic. UPN

La luz es una onda electromagnética que se propaga en el vacío.Se propaga como campos transversales oscilatorios, se divide en E y B que son paralelos.

TEORIAS

CORPUSCULAR• Fuentes luminosas

emiten pequeñas partículas, en línea recta con gran velocidad.

• Reflexión, refracción y Ek de la luz

• NEWTON

ONDULATORIA• Se debe a vibraciones

periódicas., sinusoidales ETER.

• Velocidad constante en el vacío. Intensidad proporcional al 2 de la amplitud

• Reemplazo de la teoría mecánica por la electromagnética.

• HUYGENS YOUNG Y FRESNEL• MAXWEL

CUANTICA• Paquetes de energía

llamados fotones o cuantos, asociado a las vibraciones luminosas.

ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO Tiene un rango de frecuencias enorme

(rayos gamma, x, ultravioleta, infrarrojo, ondas cortas de radios, entre otros).

La longitud de onda λ esta relacionada con la frecuencia mediante c=f

λ3 𝑋 108𝑚/𝑠

La longitud de onda de luz amarilla de una llama de sodio

es de 589 nm. Calcule su

frecuencia. Tomado de Física de TIPPENS, Ed. Mc Graw Hill

FUENTES LUMINOSAS

El átomo esta formado de un núcleo rodeado de electrones que giran en diferentes órbitas, se dice que el átomo esta excitado. Pro el electrón regresa a su orbita original restituyendo la energía en forma de luz, así la luz provienen del regreso de un electrón a su orbita original

El flujo luminoso es la parte de potencia radiante total emitida por una fuente de luz que es capaz de afectar el sentido.

¿Sabias qué? En una lámpara común de luz incandescente solo el 10% de la energía radiantes es flujo luminoso. La mayor parte de la potencia radiante no es luminosa

Un proyector de luz está equipado con una lámpara de 40cd, que concentran un haz de luz sobre una pared vertical. El haz cubre el área de 9m² de la pared, y el proyector esta situado a 20m de dicha pared.

Calcule el flujo luminoso del proyector.

FUENTES DE LUZ

Las radiaciones electromagnéticas de las que se compone la luz pueden producirse de forma muy variada y según los fenómenos que las generen.

1. TERMORRADIACIÓN

2. LUMINISCENCIA

3. RADIACIÓNELÉCTRICA

1. SOL, FUEGO, LAMPARAS INCADESCENTES COMUNES Y ALÓGENAS

2. RELÁMPAGO, LAMPARAS DE SODIO MERCURIO Y HALOGENUROS METÁLICOS

3. LUCIERNAGA Y LEDS

Fenómenos de la luzCuando la luz incide sobre un cuerpo, éste la devuelve al medio en mayor o menor proporción según sus propias características. Este fenómeno se llama reflexión y gracias a él podemos ver las cosas

Es el fenómeno por el cual un rayo luminoso sufre una desviación al atravesar dos medios transparentes de distinta densidad.Cambio de dirección que experimenta una onda al cambiar de medio

es un fenómeno característico de las ondas que consiste en la dispersión y curvado aparente de las ondas cuando encuentran un obstáculo.

Leyes de Snell refracción

El rayo incidente, el rayo reflejado y la normal trazados en un punto de incidencia están contenidos en un mismo plano

n = c/ v

Entre el ángulo de incidencia y el de refracción existe la siguiente relación.

n1 sen i=n2 sen r

sen i / senr =v1 / v 2

Cuál es la velocidad de la luz para estas sustancias???

sustancia Índice de refracción

Aceite 1,51Aire 1Agua 1,33Cuarzo 1,54Diamante 2,42hielo 1,41

Un rayo de luz, entra al agua como lo muestra figura, hallar el valor de θ

160º

θ

ESPEJOS PLANOS:

Superficie pulida que forma imágenes a causa de la reflexión de la luz.

CURVOS:Son casquetes esféricos, cóncavos o convexos, las imágenes son muy diferentes de las dadas por un espejo plano.

CURVOS ELEMENTOS

CENTRO DE CURVATURA, C : Es

el centro de la superficie esférica que pertenece al

espejo.

RADIO DE CURVATURA, R: Es la distancia entre C y

la superficie del espejo

VÉRTICE DEL ESPEJO, V: Es el

origen del sistema de coordenadas, donde

se intercepta la superficie del espejo

con el eje óptico.

FOCO, F: Es el punto donde convergen los rayos paralelos al eje óptico en

un espejo cóncavo. En general los espejos

estudiados son de poca curvatura.

EJE ÓPTICO: Es la recta que pasa

por C y V, cortando al espejo en dos

partes simétricas e iguales.

1.Rayo de color rojo: Cualquier rayo que incide de manera paralela al eje óptico de refleja en dirección del foco o su prolongación (espejo divergente)2.Rayo de color verde: Todo rayo que pasa por el foco o viene en dirección del foco, al reflejarse lo hace paralelo al eje óptico3.Rayo Azul: Todo rayo que pasa por el centro de curvatura o en su dirección e incide perpendicular a la superficie del espejo, necesariamente se refleja por la misma trayectoria, pero en sentido contrario.4.Rayo de color negro: Este rayo que incide justo en el vértice del espejo, se refleja en el mismo ángulo con el cual incidió y en el caso del espejo divergente es su proyección la que determina la formación de la imagen

Distancia al objeto OV p +or -ov

Distancia de la imagen IV q +or -ov

Radio de curvatura CV R +ec -ed

Tamaño del objeto OA y + lado d y – inver.

Tamaño de la imagen I y’

Una fuente de luz de 6 cm de altura se coloca a 60 cm de un espejo cóncavo cuya longitud focal es 20 cm. Determine la ubicación, la naturaleza y el tamaño de la imagen.

q y M