Dualidad de la luz
Páginas: 5 (1240 palabras)
Publicado: 24 de marzo de 2013
Dualidad de la luz
Teoria electromagnetica de Maxwell
En 1864 Maxwell establece la teoría electromagnética de la luz. Propone que la luz no es una onda mecánica sino una onda electromagnética de alta frecuencia. Las ondas electromagnéticas consisten en la propagación de un campo eléctrico y magnético perpendiculares entre sí y a la dirección de propagación. Añosdespués Hertz, realiza una serie de experimentos en los que verifica la existencia de ondas electromagnéticas y establece como detectarlas. Las ondas luminosas solo se diferencian de las de radio en que su frecuencia, mucho mayor impresiona la retina del ojo. Parecía que se había aclarado la naturaleza de la luz
Maxwell no desarrollo un experimeto propio, sino que se dedico a explicarmatematicamente uno ya existente. Años antes, otro cientifico habia realizado un experimento donde se disparaba una luz laser a traves de unas rendijas. Por fenomeno de difraccion, las ondas luminicas cambiaban su direccion de propagacion para esquivar las rendijas. Luego, por fenomeno de interferencia, tanto constructiva como destructiva, las ondas de luz se toparon y sus amplitudes se sumaron en algunaszonas y en otras se anularon, mostrando zonas de oscuridad y zonas fuertemente iluminadas en un mismo plano.
Maxwell obtuvo una serie de ecuciones que llevan su nombre y son capaces de explicar la teoria electromagnetica de la luz.
En el prefacio de su obra Treatise on Electricity and Magnetism (1873) declaró que su principal tarea consistía en justificar matemáticamente conceptos físicos descritoshasta ese momento de forma únicamente cualitativa, como las leyes de la inducción electromagnética y de los campos de fuerza, enunciadas por Michael Faraday. Con este objeto, Maxwell introdujo el concepto de onda electromagnética, que permite una descripción matemática adecuada de la interacción entre electricidad y magnetismo mediante sus célebres ecuaciones que describen y cuantifican loscampos de fuerzas. Su teoría sugirió la posibilidad de generar ondas electromagnéticas en el laboratorio, hecho que corroboróHeinrich Hertz en 1887, ocho años después de la muerte de Maxwell, y que posteriormente supuso el inicio de la era de la comunicación rápida a distancia.
Los experimentos de Hertz también pusieron de manifiesto un curioso fenómeno: el efecto fotoeléctrico, que consiste en laemisión de electrones con cierta energía cinética al incidir la luz de una determinada frecuencia sobre una superficie metálica. Se comprobó que un aumento de la intensidad luminosa incidente no suponía un aumento en la energía cinética de los electrones emitidos. La teoría ondulatoria no podía explicar esto.
El siguiente paso fue construir un detector de las ondas electromagnéticasque supuso eran emitidas por su dispositivo. Para este fin construyó varios detectores. Uno de ellos era simplemente otro dispositivo similar al radiador; otro tipo fue una espira metálica en forma circular que tenía en sus extremos dos esferas, también conductoras, separadas una pequeña distancia. El argumento de Hertz fue el siguiente: si en efecto existen ondas electromagnéticas, al ser emitidaspor el circuito se propagarán en todo el espacio circundante. Al llegar las ondas al detector, se inducirá en él un campo eléctrico (además del magnético) y por tanto, en las varillas conductoras o en la espira se inducirá una corriente eléctrica. Esto hará que a través de sus extremos se induzca un voltaje, que si llega a tener un valor suficientemente grande, dará lugar a que salte una chispaentre las esferas. Mientras mayor sea el valor de la amplitud de la corriente eléctrica en el circuito emisor, mayor será la magnitud del campo eléctrico inducido y por lo tanto, mayor será la diferencia de potencial entre los extremos de la espira del receptor. Esto es precisamente lo que encontró Hertz en su experimento. Con su detector situado a una distancia de alrededor de 30 m del radiador,...
Teoria electromagnetica de Maxwell
En 1864 Maxwell establece la teoría electromagnética de la luz. Propone que la luz no es una onda mecánica sino una onda electromagnética de alta frecuencia. Las ondas electromagnéticas consisten en la propagación de un campo eléctrico y magnético perpendiculares entre sí y a la dirección de propagación. Añosdespués Hertz, realiza una serie de experimentos en los que verifica la existencia de ondas electromagnéticas y establece como detectarlas. Las ondas luminosas solo se diferencian de las de radio en que su frecuencia, mucho mayor impresiona la retina del ojo. Parecía que se había aclarado la naturaleza de la luz
Maxwell no desarrollo un experimeto propio, sino que se dedico a explicarmatematicamente uno ya existente. Años antes, otro cientifico habia realizado un experimento donde se disparaba una luz laser a traves de unas rendijas. Por fenomeno de difraccion, las ondas luminicas cambiaban su direccion de propagacion para esquivar las rendijas. Luego, por fenomeno de interferencia, tanto constructiva como destructiva, las ondas de luz se toparon y sus amplitudes se sumaron en algunaszonas y en otras se anularon, mostrando zonas de oscuridad y zonas fuertemente iluminadas en un mismo plano.
Maxwell obtuvo una serie de ecuciones que llevan su nombre y son capaces de explicar la teoria electromagnetica de la luz.
En el prefacio de su obra Treatise on Electricity and Magnetism (1873) declaró que su principal tarea consistía en justificar matemáticamente conceptos físicos descritoshasta ese momento de forma únicamente cualitativa, como las leyes de la inducción electromagnética y de los campos de fuerza, enunciadas por Michael Faraday. Con este objeto, Maxwell introdujo el concepto de onda electromagnética, que permite una descripción matemática adecuada de la interacción entre electricidad y magnetismo mediante sus célebres ecuaciones que describen y cuantifican loscampos de fuerzas. Su teoría sugirió la posibilidad de generar ondas electromagnéticas en el laboratorio, hecho que corroboróHeinrich Hertz en 1887, ocho años después de la muerte de Maxwell, y que posteriormente supuso el inicio de la era de la comunicación rápida a distancia.
Los experimentos de Hertz también pusieron de manifiesto un curioso fenómeno: el efecto fotoeléctrico, que consiste en laemisión de electrones con cierta energía cinética al incidir la luz de una determinada frecuencia sobre una superficie metálica. Se comprobó que un aumento de la intensidad luminosa incidente no suponía un aumento en la energía cinética de los electrones emitidos. La teoría ondulatoria no podía explicar esto.
El siguiente paso fue construir un detector de las ondas electromagnéticasque supuso eran emitidas por su dispositivo. Para este fin construyó varios detectores. Uno de ellos era simplemente otro dispositivo similar al radiador; otro tipo fue una espira metálica en forma circular que tenía en sus extremos dos esferas, también conductoras, separadas una pequeña distancia. El argumento de Hertz fue el siguiente: si en efecto existen ondas electromagnéticas, al ser emitidaspor el circuito se propagarán en todo el espacio circundante. Al llegar las ondas al detector, se inducirá en él un campo eléctrico (además del magnético) y por tanto, en las varillas conductoras o en la espira se inducirá una corriente eléctrica. Esto hará que a través de sus extremos se induzca un voltaje, que si llega a tener un valor suficientemente grande, dará lugar a que salte una chispaentre las esferas. Mientras mayor sea el valor de la amplitud de la corriente eléctrica en el circuito emisor, mayor será la magnitud del campo eléctrico inducido y por lo tanto, mayor será la diferencia de potencial entre los extremos de la espira del receptor. Esto es precisamente lo que encontró Hertz en su experimento. Con su detector situado a una distancia de alrededor de 30 m del radiador,...
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