Laboratorio de optica

OBJETIVO:
Observar la propagación rectilínea de la luz.
Usar el trazo de rayos para localizar un objeto.

INTRODUCCION

A menudo un haz de luz se le llama rayo. Cuando estamos parados a la luz del sol, algo de ella se detiene mientras que otros rayos siguen, en una trayectoria rectilínea. Arrojamos o producimos una sombra, es decir, una región donde no llegan los rayos de luz. Si estamoscerca de nuestra sombra, esta tiene contornos nítidos porque el sol esta muy lejos. Una fuente luminosa grande y lejana o una fuente pequeña y cercana puede producir una sombra nítida. Una fuente luminosa grande y cercana produce una sombra algo difusa.
En general, hay una parte negra en el interior y una parte mas clara que rodea los contornos de una sombra. A una sombra total se le llama umbra ya una sombra parcial se le llama penumbra. Aparece la penumbra cuando se bloquea algo de la luz, pero llega otra luz. Eso puede suceder cuando es bloqueada la luz de una fuente y llega la luz de otra fuente. También hay penumbra cuando la luz de una fuente amplia es bloqueada solo parcialmente.
Tanto la tierra como la luna arrojan sombras cuando les llegan la luz solar. Cuando la trayectoria dealguno de esos cuerpos de esos cuerpos se cruza se cruza con la sombra producida por el otro, ocurre un eclipse. Un efecto espectacular de la sombra y la penumbra lo vemos cuando la sombra de la luna cae sobre la tierra, durante un eclipse solar. A causa del gran tamaño de sol, sus rayos forman un cono produciendo la sombra, y una penumbra que lo rodea. Si quedas en la parte de la sombra, estarása oscuras durante el día, en un eclipse total. Si quedas en la penumbra estarás en un eclipse parcial, porque veras al sol en forma de luna creciente. En un eclipse lunar la luna pasa por la sombra que produce la tierra.

LA PROPAGACION DE LA LUZ

Como ya hemos estudiado algo sobre estos fenómenos fundamentales de la propagación y considera que las leyes de la reflexión y refracción sonconceptos directos y sencillos. Esto es así solo por la perspectiva macroscópica con que se abordan estos conceptos, la cual tiende a hacer engañosamente superficial. Por ejemplo, la reflexión, que primera vista parece algo tan obvio como la luz que rebota en una superficie, es un fenómeno maravillosamente sutil que generalmente implica el comportamiento coordinado de innumerables átomos. Cuanto masprofundizamos en estos procesos, más interesante nos parecen. Al adentrarnos, surge un gran numero de preguntas fascinantes: ¿Cómo se transmite la luz a través de un medio material?¿que le sucede mientras se esta transmitiendo?¿porque la luz, al parecer, se transmite a una velocidad distinta de c si los fotones solo pueden existir a esta velocidad?

ESPARCIMIENTO
Imaginemos un haz estrecho deluz solar con una amplia gama de frecuencias avanzando por el vacio. A medida que progresa, el haz se va expandiendo muy lentamente, pero, aparte de esto, toda la energía sigue avanzando a una velocidad c. al no haber esparcimiento , no es posible ver el rayo desde una lateral. Tampoco se produce ningún desgaste o disminución de luz.
Ahora supongamos que mezclamos un soplo de aire en el vacio–algunas moléculas de nitrógeno, oxigeno, etc.-. estas moléculas carecen de resonancias en el visible, ninguna de ellas pude ser excitada mediante la adsorción de un cuanto de luz, y por lo tanto el gas es transparente. Sin embargo, cada molécula se comporta como un pequeño oscilador cuya nube de electrones es impulsada a una vibración en el estado fundamental por un fotón que llega. Justo en el momentoque se inicia esta vibración, la molécula inicia la reemisión de la luz. El foton es absorbido, e inmediatamente después, se emite otro foton de la misma frecuencia (y la longitud de onda); la luz se esparce elásticamente.
PRACTICA 1
MATERIAL REQUERIDO:
• Fuente de luz
• Rejilla
• Tabla de rayos
• Pantalla
• Montura
• Banco óptico

PROCEDIMIENTO:

Monta el...