Óptica y acústica

instituto de estudios superiores de los mochis
física |
Óptica y Acústica |
|
|
Anna Silvia Armenta Fierro
Grecia Corral de la GarzaJuan Adolfo Valdés LugoHéctor Serrano Castro |
15/03/2010 |

|

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 puedenatravesar 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.
TEORIAONDULATORIA (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. 

Esta teoría tiene una dificultad fundamental que esprecisamente la hipótesis del éter. Tenemos que equiparar las vibraciones luminosas a las vibraciones elásticas transversales de los sólidos, y no transmitiendo por tanto vibraciones 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 ondastransversales 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 Huygensy 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 ondasluminosas, 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.
Y por lo tanto es necesario volver a la teoría corpuscular, como hizo Planck en 1900.
TEORIA DE LOS CUANTOS (PLANCK 1900)
 
Esta teoría establece que losintercambios 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,.... Nos encontramos nuevamente con dos hipótesis contradictorias, la teoría electromagnética y la de los cuantos.MECANICA ONDULATORIA (DE BROGLIE 1924)
 
A una 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.
En esta figura, la...