jueves 26 de noviembre de 2009

Investigacion De La Fisica II

La naturaleza de la luz

La energía radiante se diferencia de cualquier otra forma de energía, en que puede propagarse tanto en el vacío, como a través de medios materiales. Su naturaleza es un misterio y son varias las teorías que intentan explicar los fenómenos a los que da lugar al propagarse, y su interacción con la materia, así como con ella misma. Estas teorías son solo modelos que ayudan a la descripción y a los estudios de los fenómenos observables. Las teorías más relevantes son:

1) Teoría corpuscular, también llamada, modelo corpuscular mecánico. Newton consideraba a la luz, formada por un conjunto de partículas que se propagan en línea recta a partir de la fuente luminosa que las origina.
2) Teoría ondulatoria. La inventó Huygens, que consideraba a la luz como un movimiento ondulatorio, y hablaba de la presencia del “eter” como medio ideal para propagarse, y que debería existir hasta llegar al vacío.
3) Teoría electromagnética. Inventada por Maxwell. En la que se asimilan los rayos luminosos a ondas electromagnéticas.
4) Teoría de los cuantos o modelo mecánico cuántico. Está basado en intercambios de energía que tienen lugar entre la luz y la materia. Solo se produce por cantidades finitas que serían los fotones o átomos de luz. Su teórico es Planck.
5) Teoría actual. De Brooglie. Hay dos teorías opuestas. Por la conjunción de ambas se admite que la luz está formada por fotones en lo referente a su interacción en la materia, y por ondas electromagnéticas, en cuanto a su propagación.

Podemos decir que la luz es toda radiación electromagnética capaz de ser percibida por nuestro sentido de la vista. El intervalo de frecuencias de las radiaciones que componen la luz solamente está delimitado por la capacidad del órgano de la visión.

La luz que nosotros percibimos será siempre formada por radiaciones correspondientes a grandes cantidades de frecuencias. El láser constituye la única radiación visible formada por radiaciones de la misma longitud de onda todas ella. La luz, en un medio homogéneo, se propaga en línea recta. Cada una de las direcciones de propagación de la luz es un rayo luminoso. Un conjunto de rayos que parten de un punto es un haz. Si el punto de donde proceden los rayos está muy alejado se consideran paralelos.

Porque la luz se comporta como onda y aveces como partícula?

Científicos del Laboratorio de Protónica Cuántica y Molecular (del CNRS francés y la Ecole Normal Supérieure de Cachan), han determinado en qué momento un fotón “elige” comportarse como una onda o como una partícula, y que esta elección responde al propósito del observador incluso cuando la pretensión del observador se retrasa al máximo y se ejerce de forma aleatoria. Laboratorio de Protónica Cuántica y Molecular

El célebre experimento de la doble ranura de Thomas Young, aplicado a los fotones, puso de relieve la misteriosa influencia de un observador en la mecánica cuántica. En el experimento, fotones individuales son lanzados hacia una pantalla distante, parcialmente obstruida a medio camino por una pared que contiene dos ranuras.

La experiencia demostró que, si no se comprueba por cuál de las ranuras pasa un fotón, éste parece interferir consigo mismo, lo que sugiere que se comporta como una onda, viajando a través de ambas ranuras como si fueran una sola.
Pero, si se controlan las ranuras cuidadosamente, dicha interferencia desaparece, y cada fotón viaja a través de una sola ranura, como una partícula. Por tanto, pueden elegir los fotones cómo comportarse en función de las mediciones.

Por La formación de sombras, umbra y penumbra





Definición de flujo luminoso

Se define el flujo luminoso como la potencia (W) emitida en forma de radiación luminosa a la que el ojo humano es sensible. Su símbolo es y su unidad es el lumen (lm). A la relación entre watts y lúmenes se le llama equivalente luminoso de la energía y equivale a:
1 watt-luz a 555 nm = 683 lm

Flujo luminoso

Símbolo:

Unidad: lumen (lm)



Intensidad luminosa

Se conoce como intensidad luminosa al flujo luminoso emitido por unidad de ángulo sólido en una dirección concreta.

Intensidad luminosa

Símbolo: I

Unidad: candela (cd)





Iluminancia

Quizás haya jugado alguna vez a iluminar con una linterna objetos situados a diferentes distancias. Si se pone la mano delante de la linterna podemos ver esta fuertemente iluminada por un círculo pequeño y si se ilumina una pared lejana el circulo es grande y la luz débil. Esta sencilla experiencia recoge muy bien el concepto de iluminancion


Concepto de iluminancia.

Porque la luz puede reflejarse?

Esto sucede cuando los rayos de luz se encuentran con un cuerpo y rebotan en el.

Que es la reflexión difusa?

Todos los cuerpos reflejan parte de la luz que incide sobre ellos pero la mayoría producen una reflexión difusa.
La reflexión difusa se origina en los cuerpos que tienen superficies rugosas, no pulidas: esto es lo que nos permite ver los objetos que nos rodean sin deslumbrarnos aunque que estén iluminados por una luz intensa.
El sistema óptico del ojo recoge los rayos difundidos y forma con ellos la imagen del objeto.

Que es reflexión 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 que incide, el rayo reflejado y la normal con relación a la superficie de reflexión en el punto de incidencia, deben estar en el mismo plano (mismo medio).
2. El ángulo formado entre el rayo que incide y la normal es igual al ángulo que existe entre el rayo reflejado.