factor viru

PROLOGO
Este libro se ha escrito con el objetivo primario de servir de texto guía de la asignatura CF 461
Física III que se imparte a los alumnos de las carreras de Ingeniería de la Universidad de Antofagasta.
Esta orientado a entregar los fundamentos básicos para comprender como se propaga la luz, como
interactúa con la materia y las propuestas de los primeros modelos atómicos.
Para ello sepresentan inicialmente las ideas básicas del movimiento ondulatorio, para luego
desarrollar el tema de las ondas electromagnéticas, tanto en sus características principales como su
propagación a través de medios dieléctricos, tratándose temas tales como la reflexión, refracción,
polarización e interferencia. No se trata la difracción. Para explicar los fenómenos de interacción entre
laradiación electromagnética y la materia, se desarrollan las ideas introducidas en la Física a partir del
año 1900, los corpúsculos de energía y su aplicación en las explicaciones de fenómenos tales como el
efecto fotoeléctrico, rayos X, efecto Compton y producción de pares. Además se explica como esas
ideas influyeron en los primeros modelos propuestos para comprender la estructura atómica.
Estelibro consta de seis capítulos, cada uno de los cuales incluye un desarrollo de los temas, a
un nivel intermedio, un conjunto de problemas resueltos, a modo de ejemplos y un grupo de problemas
propuestos con sus resultados, para que el estudiante pueda aplicar sus conocimientos. Para facilitar la
comprensión de los temas expuestos, el tratamiento incluye la mayor pare de los pasos matemáticosrequeridos para obtener una determinada relación, así como su interpretación física, que es lo más
relevante.
El tratamiento de algunos tópicos de los dos primeros capítulos requieren que el estudiante tenga
conocimientos elementales de ecuaciones diferenciales y cálculo vectorial. Sin embargo, los ejercicios
y problemas de esas unidades no emplean tales herramientas matemáticas. El resto deltexto sólo
emplea conocimientos de álgebra y vectores. Por lo anterior, este libro puede ser empleado por
estudiantes de carreras de ingeniería, ciencias o afines.

CAPÍTULO I
MOVIMIENTO ONDULATORIO
1.1 Definición de onda
Existe una amplia variedad de fenómenos naturales y de aplicaciones tecnológicas que para su
adecuada comprensión requieren el entendimiento del modelo de ondas.
Uno delos ejemplos más conocidos lo constituye el caso de una piedra que cae sobre la superficie
de un líquido en reposo. Se aprecia que en el punto que la piedra atraviesa la superficie del líquido, se
genera una perturbación al romper el equilibrio del líquido. Esto implica que tal perturbación entregó
energía al líquido generando una deformación en su superficie. De ese modo se observa que laspartículas
de la superficie del líquido alcanzan posiciones que están por sobre o por debajo de sus respectivas
posiciones de equilibrio Designando como deformación a la distancia que existe entre la posición de cada
partícula del líquido en cierto instante y su correspondiente posición de equilibrio, es posible observar que
esas deformaciones varían en cada punto de la superficie del líquido con eltiempo.
La perturbación producida en el líquido viaja sobre la superficie en todas las direcciones radiales a
partir del punto donde cayó la piedra. Se observan ondas circulares que avanzan en la superficie. Si
existen cuerpos o partículas flotando, al pasar las ondas estos sólo experimentan un movimiento alrededor
de su posición de equilibrio inicial, pero no se observa que se muevan juntocon la onda. El movimiento
de las partículas flotantes se debe a la energía y momento lineal que transporta la onda al propagarse.
En general, en todos los procesos en los que se propagan ondas, existe una fuente que se encuentra
en el punto o zona donde se genera la perturbación. La fuente produce variaciones locales de una o más
propiedades físicas, mediante algún procedimiento que supone...