capitulo 35

CAPITULO 35
NATURALEZA DE LA
LUZ Y LEYES DE
OPTICA GEOMETRÍA
Presentado: juliette arnedo

NATURALEZA DE LA LUZ
La luz era considerada un flujo de partículas que
eran emitidas por un objeto observado o
emanaban de los ojos del observador. Newton
principal arquitecto del modelo de las partículas
de la luz, donde dio a conocer su idea y con esta
pudo explicar la reflexión y la refracción.
Newton sepropuso otra idea que sostenía que la
luz podría ser una clase de movimiento
ondulatorio.
En 1678, el físico y astrónomo holandés Christian
Huygens demostró que una teoría de ondas de luz
podría también explicar la reflexión y la
refracción.

En

1801, Thomas Young (1773-1829) dio la primera
demostración clara de la naturaleza ondulatoria de la luz.
Maxwell, quien en 1873 afirmó que la luz erauna forma de
onda electromagnética de alta frecuencia
Aun cuando existiera muchos modelos el mas notable de
éstos es el efecto fotoeléctrico descubierto por Hertz
Einstein propuso una explicación del efecto fotoeléctrico en
1905 aplicando un modelo de acuerdo con el concepto de
cuantización desarrollado por Max Planck (1858-1947) en
1900.
Según la teoría de Einstein, la energía de un fotón esproporcional a la frecuencia de la onda electromagnética

E- = hf

:

MEDICIONES DE LA RAPIDEZ DE LA LUZ
La luz se desplaza con una rapidez tan alta (a tres
dígitos c 3.00 108 m/s) que los primeros intentos por
medirla fracasaron. Galileo intentó medirla colocando
dos observadores en torres separadas aproximadamente
10 km. Cada observador llevaba una linterna de
persianas. Un observador laabriría primero y luego lo
haría el otro al momento de ver la luz. Galileo explicó
que, si conocía el tiempo de tránsito de los rayos de luz
de una linterna a la otra y la distancia entre las dos
linternas, podría obtener la rapidez. Sus resultados no
fueron concluyentes. En la actualidad (como concluyó
Galileo) se sabe que es imposible medir la rapidez de la
luz de esta manera porque el tiempo detránsito es
mucho menor que el tiempo de reacción de los
observadores.

METODO DE ROEMER
En 1675, el astrónomo danés Ole Roemer
(1644-1710) hizo la primera estimación exitosa
de la rapidez de la luz. En donde para medir la
rapidez de la luz. En el intervalo de tiempo
durante el cual la tierra se desplaza 90°
alrededor del sol (tres meses) júpiter se
desplaza solo 7.5°

METODO DE FIZEAU
El primermétodo exitoso para medir la rapidez
de la luz por medio de técnicas puramente
terrestres fue perfeccionado
en 1849 por el físico francés
Armand H. L. Fizeau (18191896) que fue mediante una
rueda
dentada giratoria. Se
considera que la
fuente de
luz está en la posición de la rueda; por lo tanto,
la distancia d es conocida. c = 2d/ t.
 

ejemplo
Suponga que la rueda de
Fizeau tiene 360 dientes
y davueltas a 27.5 rev/s
cuando un pulso de luz
que pasa a través de
la abertura A en la figura
35.2 es bloqueado por el
diente B a su regreso. Si
la distancia al espejo es
de 7500 m, ¿cuál es la
rapidez de la luz?

 

APROXIMACIÓN DE UN RAYO EN ÓPTICA
GEOMETRÍA

En óptica geométrica
se
usa
la
aproximación
de
rayo, en donde una
onda viaja a través de
un medio uniforme
en líneas rectas en la
dirección delos rayos

La onda bajo reflexión
  ley de reflexión afirma que, para un rayo de
La
luz (u otro tipo de onda) incidente sobre una
superficie uniforme, el ángulo de reflexión es
igual al ángulo de incidencia :

EJEMPLO
Dos espejos forman
un ángulo de 120°
entre sí, como se
ilustra en la figura
35.7a. Un rayo incide
sobre el espejo M1
con un ángulo de 65°
con
la
normal.
Encuentre
la
dirección delrayo
después de que se
refleja del espejo M2.

 

Figura 35.7

EJEMPLO
Los rayos entrante y saliente en la figura 35.7 a
se extienden más allá del espejo, se cruzan en
un ángulo de 60° y el cambio global en dirección
del rayo de luz es de 120°. Este ángulo es el
mismo que el existente entre los espejos. ¿Y si el
ángulo entre los espejos cambia? ¿El cambio
global en la dirección del rayo de...