Cono De Luz , Efecto Doppler Y Apliacaciones

ONDAS Y PARTICULAS

Universidad francisco de paula Santander Ocaña
Facultad de Ingeniería civil
Cuarto Semestre
2012
ONDAS Y PARTICULAS

Y D B S
Cód.

E A S O
Lic.

Universidad francisco de paula Santander Ocaña
Facultad de Ingeniería civil
Cuarto Semestre

Cono de luz

Un cono de luz representa cualquier posible evolución de un objeto, dado su concreto estado actual. Lasposibles localizaciones del objeto en el futuro se hallan limitadas por la velocidad a que dicho objeto es capaz de moverse, y que, de acuerdo con la teoría de la relatividad, nunca puede superar la velocidad de la luz. Por ejemplo, localizado en una posición  en un momento  únicamente puede moverse dentro de  en un tiempo.
Esta premisa viene representada comúnmente por un gráfico con ubicacionesespaciales a lo largo de un eje horizontal, y temporales a lo largo de un eje vertical, con cifras de t para el tiempo y ct para el espacio. Los conos de luz en esta representación aparecen delimitados por líneas divergentes con una inclinación de 45 grados a partir de la localización puntual del objeto, según la luz viaja en ct a través de t. En tal diagrama, cualquier posible localizaciónfutura del objeto descansará dentro del cono de luz, dado que el objeto no puede superar la velocidad de la luz. Por otra parte, toda localización espacial tiene un tiempo futuro, lo que implica que un objeto puede permanecer en cualquier posición en el espacio de forma indefinida.
Todo punto en este diagrama es conocido como evento. Eventos separados se consideran de tipo tiempo si están separadosunos de otros a lo largo del eje del tiempo, o de tipo espacio, si se encuentran alineados a lo largo del eje espacial. Si el objeto estuviera en caída libre viajaría por el eje temporal, y si se acelerase, también lo haría en el eje espacial. El rumbo real que toma un objeto a través del espacio-tiempo, en contraposición con aquel que podría tomar, se conoce como línea de universo. Otra definiciónes que el cono de luz engloba todas las posibles líneas de universo de un objeto.
En las mediciones normales de espacio-tiempo, el cono de luz se orienta siempre hacia delante, lo que se corresponde con la imposibilidad de que un objeto se halle en dos lugares a la vez, o, del mismo modo, que pueda moverse “instantáneamente” a otro lugar. En este tipo de espacio-tiempo, las líneas de universo delos objetos físicos son, por definición, de tipo tiempo. Sin embargo, esta orientación únicamente es cierta en espacio-tiempos 'planos'.

En otras palabras un cono de luz es una representación del espacio-tiempo con arreglo a la teoría de la relatividad especial. Según dicha teoría, el cono de luz es un modelo útil para describir la evolución en el tiempo de un haz luminoso en el espacio-tiempode Minkowski. El fenómeno real cuadridimensional (tres dimensiones espaciales más la dimensión temporal) puede visualizarse a través de un gráfico tridimensional en el cual los dos ejes horizontales figuran dos de las dimensiones espaciales, y el eje vertical la dimensión temporal.
El cono de luz sirve asimismo como representación del principio de causalidad, que enlaza entre sí causa y efecto delos fenómenos.

Conos de luz futuro y pasado de un evento cualquiera.
Representación
El cono de luz se diseña del siguiente modo: tomando como evento p un haz luminoso (o pulso de luz) en un tiempo 0 (el punto convergente de los ejes del gráfico), todos los acontecimientos que dicho pulso es capaz de alcanzar desde el punto p forman el cono de luz futuro de p, mientras que aquellos eventoscapaces de enviar un pulso de luz hasta p forman el cono de luz pasado de p. El vértice de dicho cono, a efectos de representación, es de 45 grados. Dado un evento cualquiera E, el cono de luz clasifica todos los eventos espacio-temporales en cinco categorías distintas:

* Eventos en el cono de luz futuro de E,...