Teoría sobre Óptica Geométrica. T.2 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 las ondas de radio hasta los rayos gamma, e incluye la energía radiante que produce la sensación de visión, aunque formalmente el espectro electromagnético es infinito y continuo. EL AÑO LUZ: Corresponde a la distancia que recorre la luz en un año, a una velocidad de 300.000 km/s. TEORIAS SOBRE LA NATURALEZA DE LA LUZ Los antiguos filósofos ya conocían algunos hechos sobre la propagación de la luz. Así se atribuye a Euclides el descubrimiento de las leyes de la reflexión de la luz. Es a mediados del XVII cuando aparecen casi conjuntamente dos teorías acerca de la naturaleza de la luz. Teoría CORPUSCULAR (1666) y teoría ONDULATORIA (1678) 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. TEORIA ONDULATORIA (HUYGENS) Esta teoría explica las leyes de la reflexión y la refracción, define la luz como 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. 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. TEORIA DE LOS CUANTOS (PLANCK 1900) Esta teoría establece que los intercambios de energía entre la materia y la luz, solo son posibles por cantidades finitas. (Cuantos) átomos de luz, que posteriormente se denominarán fotones. Esta teoría tropieza con el inconveniente de no poder explicar los fenómenos de tipo ondulatorio: Interferencias, difracción. MECANICA ONDULATORIA (DE BROGLIE 1924) Junta la teoría electromagnética y la de los cuantos, herederas de la ondulatoria y corpuscular respectivamente, evidenciando la doble naturaleza de la luz. Esta teoría establece así la naturaleza corpuscular de la luz en su interacción con la materia (procesos de emisión y absorción) y la naturaleza electromagnética en su propagación. Test sobre la luz. 1. ¿Qué es la luz? _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ 2. ¿Cómo se propaga la luz?________________________________________________ 3. ¿Cuál fue la primera teoría formulada a cerca de la naturaleza de la luz? ¿Quién la formuló? _______________________________ _____________________________ 4. ¿Quién formuló la teoría ondulatoria? Explica en qué consiste: _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ 5. ¿Cuál es la velocidad de la luz en el vacío? Exprésala en km/s y en m/s. ________________________________ ___________________________________ 6. ¿Cuál fue la teoría propuesta por James Maxwell? Explica en qué consiste. _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ f: 101 104 106 Ondas de Ondas radio de radio largas AM 108 Ondas de T.V y radio FM 109 Ondas de radio cortas 1010 Micro ondas 1013 1014 1015 1016 Infrarrojo Luz Ultravioleta visible 1021 Rayos x 1023 Rayos gamma λ: 107 104 102 101 1 10-3 10- 5 10 -6 10- 7 10 -8 10 -12 10 - 14 7. El cuadro anterior representa el ____________________________ que va desde las ____________________ hasta los __________________________ 8. La distancia que la luz recorre en un año se llama ____________ y equivale a _____________Km. 9. Menciona los colores en el orden en que aparecen en la franja de luz visible. __________, ___________, ________________, ______________, ____________, y __________________. 10. La luz de menor frecuencia que podemos ver es ________________ y la de mayor frecuencia es ___________________. 11. La luz de mayor intensidad se encuentra entre la región ______________________ 12. La luz tiene doble naturaleza es _______________ y es ___________________ 13. Nombra los tres parámetros mediante los cuales se miden las ondas del espectro electromagnético: _________________, ____________________ y ________________ 14. Explica la fórmula: λ = v/f ______________________________________________ _______________________________________________________________________ 15. La luz está formada por partículas de energía llamadas ________________ 16. Menciona los fenómenos ondulatorios que ocurren en la luz: _________________, _______________, _________________, _________________ y __________________