UNIDAD 3 OPTICA
Páginas: 28 (6939 palabras)
Publicado: 24 de abril de 2015
Tema III. LA LUZ Y SUS PROPIEDADES: ÓPTICA
1.- NATURALEZA DE LA LUZ
1.1 Controversia Newton - Huygens
Dos modelos han sido propuestos para explicar la naturaleza de la luz: el modelo ondulatorio y el modelo corpuscular.
Isaac Newton , tras descubrir en 1666 y explicar la descomposición de la luz blanca en colores, enunció la primera teoría corpuscular rigurosa sobre la naturaleza de laluz. Consideraba que la luz está formada por partículas en movimiento con una velocidad de traslación fija.
Su teoría podía explicar:
La propagación rectilínea de la luz, que queda justificada por el principio de inercia, y explica la formación de sombras y penumbras.
La reflexión de la luz, para explicarla supone que un rayo de luz rebota en un espejo de la misma manera que lo hace una pelotaen una pared.
La refracción de la luz, para explicarla suponía que los corpúsculos de luz, al acercarse a la superficie de separación de los dos medios, experimentan una atracción por parte de ésta, por lo que la dirección de la velocidad en el segundo medio se acerca a la normal. Llegó a la contradictoria conclusión de que la luz viaja a mayor velocidad en el agua que en el aire.
Los coloresque componen la luz blanca se deben a diferentes clases de corpúsculos.
La teoría ondulatoria propuesta por Huygens en 1678 supone “la luz como un movimiento vibratorio que se propaga mediante ondas mecánicas en un medio elástico ideal llamado éter”. (El éter sería un medio sutil que lo llena todo incluido el vacío y de una elasticidad perfecta). Esta teoría explicaría la propagación, reflexióny refracción de la luz. Llegó a la conclusión de que la velocidad de la luz es menor en el agua o el vidrio que en el aire.
T. Young a principios del s. XIX logró producir interferencias que junto al otros fenómenos como la polarización, que no se podían explicar mediante la teoría corpuscular llevó a los científicos a aceptar cada vez más la teoría ondulatoria. Posterior mente Jean Fresnelrealizando experimentos de difracción, puso en evidencia que tales experimentos sólo admiten una explicación ondulatoria de la luz.
Maxwell en 1873 desarrolló una teoría cuya conclusión fundamental es que la luz es una onda electromagnética. Esta teoría fue confirmada experimentalmente por H.R. Hertz.
1.2. La doble naturaleza de la luz
A principios de s.XX, el descubrimiento del efectofotoeléctrico que consiste en la emisión de electrones de un conductor debido a la luz que incide sobre su superficie, no podía explicarse mediante la teoría electromagnética. En 1905, Einstein con el fin de explicar el efecto fotoeléctrico, postuló que la energía de un haz luminoso está concentrada en paquetes o fotones. Otra confirmación de que la luz está formada por fotones es el efecto Compton.Ello supone la necesidad de aceptar la doble naturaleza de la luz. Los fenómenos de propagación de la luz se explican mejor dentro de la teoría ondulatoria electromagnética, mientras que la interacción entre la luz y la materia, en los procesos de absorción y emisión encuentran su mejor explicación dentro de la teoría corpuscular.
Podemos definir la luz como “la energía electromagnética que emitenlos cuerpos cuando se excitan sus átomos o la que emiten algunos dispositivos eléctricos; unas veces se manifiesta como onda y otras como corpúsculo”
® Ejercicio 1
Cita y explica, brevemente, dos fenómenos físicos a favor de la teoría ondulatoria de la luz.
® Ejercicio 2
Cita y explica, brevemente, dos fenómenos físicos a favor de la teoría corpuscular de la luz.
2.- PRODUCCIÓN YPROPAGACIÓN DE LA LUZ:
Las fuentes de luz son los objetos luminosos, todos los objetos se hacen luminosos cuando se les calienta a una temperatura suficientemente alta. Los objetos no luminosos los vemos cuando han sido iluminados por los focos luminosos. Tanto las fuentes luminosas como los objetos totalmente iluminados emiten igualmente luz en todas direcciones.
En un medio transparente y...
1.- NATURALEZA DE LA LUZ
1.1 Controversia Newton - Huygens
Dos modelos han sido propuestos para explicar la naturaleza de la luz: el modelo ondulatorio y el modelo corpuscular.
Isaac Newton , tras descubrir en 1666 y explicar la descomposición de la luz blanca en colores, enunció la primera teoría corpuscular rigurosa sobre la naturaleza de laluz. Consideraba que la luz está formada por partículas en movimiento con una velocidad de traslación fija.
Su teoría podía explicar:
La propagación rectilínea de la luz, que queda justificada por el principio de inercia, y explica la formación de sombras y penumbras.
La reflexión de la luz, para explicarla supone que un rayo de luz rebota en un espejo de la misma manera que lo hace una pelotaen una pared.
La refracción de la luz, para explicarla suponía que los corpúsculos de luz, al acercarse a la superficie de separación de los dos medios, experimentan una atracción por parte de ésta, por lo que la dirección de la velocidad en el segundo medio se acerca a la normal. Llegó a la contradictoria conclusión de que la luz viaja a mayor velocidad en el agua que en el aire.
Los coloresque componen la luz blanca se deben a diferentes clases de corpúsculos.
La teoría ondulatoria propuesta por Huygens en 1678 supone “la luz como un movimiento vibratorio que se propaga mediante ondas mecánicas en un medio elástico ideal llamado éter”. (El éter sería un medio sutil que lo llena todo incluido el vacío y de una elasticidad perfecta). Esta teoría explicaría la propagación, reflexióny refracción de la luz. Llegó a la conclusión de que la velocidad de la luz es menor en el agua o el vidrio que en el aire.
T. Young a principios del s. XIX logró producir interferencias que junto al otros fenómenos como la polarización, que no se podían explicar mediante la teoría corpuscular llevó a los científicos a aceptar cada vez más la teoría ondulatoria. Posterior mente Jean Fresnelrealizando experimentos de difracción, puso en evidencia que tales experimentos sólo admiten una explicación ondulatoria de la luz.
Maxwell en 1873 desarrolló una teoría cuya conclusión fundamental es que la luz es una onda electromagnética. Esta teoría fue confirmada experimentalmente por H.R. Hertz.
1.2. La doble naturaleza de la luz
A principios de s.XX, el descubrimiento del efectofotoeléctrico que consiste en la emisión de electrones de un conductor debido a la luz que incide sobre su superficie, no podía explicarse mediante la teoría electromagnética. En 1905, Einstein con el fin de explicar el efecto fotoeléctrico, postuló que la energía de un haz luminoso está concentrada en paquetes o fotones. Otra confirmación de que la luz está formada por fotones es el efecto Compton.Ello supone la necesidad de aceptar la doble naturaleza de la luz. Los fenómenos de propagación de la luz se explican mejor dentro de la teoría ondulatoria electromagnética, mientras que la interacción entre la luz y la materia, en los procesos de absorción y emisión encuentran su mejor explicación dentro de la teoría corpuscular.
Podemos definir la luz como “la energía electromagnética que emitenlos cuerpos cuando se excitan sus átomos o la que emiten algunos dispositivos eléctricos; unas veces se manifiesta como onda y otras como corpúsculo”
® Ejercicio 1
Cita y explica, brevemente, dos fenómenos físicos a favor de la teoría ondulatoria de la luz.
® Ejercicio 2
Cita y explica, brevemente, dos fenómenos físicos a favor de la teoría corpuscular de la luz.
2.- PRODUCCIÓN YPROPAGACIÓN DE LA LUZ:
Las fuentes de luz son los objetos luminosos, todos los objetos se hacen luminosos cuando se les calienta a una temperatura suficientemente alta. Los objetos no luminosos los vemos cuando han sido iluminados por los focos luminosos. Tanto las fuentes luminosas como los objetos totalmente iluminados emiten igualmente luz en todas direcciones.
En un medio transparente y...
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