velocidad de ondas electromagneticas

Física de 2º Bachillerato
© Raúl González Medi
na 2011
Óptica
IX
-
1
A lo largo de la Historia las ideas sobre la naturaleza de la luz y de las distintas radiaciones ha
n
ido
cambiando.
En la antigüedad (Grecia), apenas se describen los fenómenos, dando explicaciones a veces místicas, nada
científicas.
Los ára
bes (Al
-
Hazen, sobre el s. XI), describen los fenómenos de reflexióny refracción, pero poco más.
En la primera mitad del s. XVII se describen las leyes experimentales (refracción, por Snell, en 1621).
Descartes
publica su Dióptrica en 1637.
Hay q
ue esperar hasta finales del S. XVII para encontrar teorías científicas sobre la naturaleza de la luz.
Huygens
, en 1690, y
Newton
, en 1704, exponen teorías contrapuestas:
Huygens: Teor
í
a ondulatoria:
Laluz se propaga como una onda mecánica longitudi
nal.

Necesita un medio ideal, el éter.

Propagación rectilínea debido a que la frecuencia de la luz es muy alta.

Los colores se deben a diferentes frecuencias.

La luz debe experimentar fenómenos de interferencia y difracción, característicos de las onda
s.

Su velocidad será menor en medios más densos.
Inconvenientes:
Al ser unaonda mecánica, necesita de un medio material para poder propagarse por el espacio entre
el Sol y la Tierra . Este medio teórico, ideal, que nadie había observado, se le llamó ét
er
y debía de
tener extrañas propiedades: mucho más rígido que el vidrio y, sin embargo, no oponer ninguna
resistencia al movimiento de los planetas.
Hasta esa fecha no se habían observado interferencias o difracciónen la luz.
Newton: Teor
í
a corpus
cular:
La luz est
á
formada por part
í
culas materiales

Partículas de masa pequeña y velocidad muy grande.

Propagación rectilínea debido a la gran velocidad de las partículas.

Los colores se deben a partículas de distinta masa.

No debe producir interfere
ncia ni difracción.

Su velocidad será mayor en medios más densos.Inconvenientes:
No deja clara la refracción.
No explica cómo pueden cruzarse rayos de luz sin que choquen las partículas.
Por razones de prestigio científico, prevaleció la teoría
de Newton, dejando olvidada la de
Huygens
.
Hasta que
Young
, en 1801, observó interferencias en la luz;
Fresnel
, en 1815, observa la difracción (y
9.0
Introducción histórica: modelos corpuscular y ondulatorio.
9.1Ondas electromagnéticas. Espectro electromagnético.
9.2
Fenómenos Luminosos.
9.3
Óptica geométrica. For
mación de imágenes en lentes y espejos.
9.4 Ejercicios Resueltos.
9.5 Ejercicios Propuestos
9.6 Para saber más.
9
.
0
.
-
Introducción histórica
Tema
9
:
L
a luz y las
O
ndas
E
lectromagnéticas
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2demuestra que las ondas son transversales); y
Foucault
, en 1855, comprobó que la velocidad de la luz en el
ag
ua es menor que en el aire. Se rescató entonces la teoría ondulatoria como válida.
En 1865, el físico escocés
James C. Maxwell
publica su Teoría Electromagnética, en la que
unificaba la
electricidad y el magnetismo. Como
c
onsecuencia de dicha teoría,
llegó a la conclusión de quelos campos
eléctrico
E
y
magnético
B
podían propagarse como ondas en el espacio
y p
redijo así la
existencia de ondas electromagnéticas.
La velocidad de dichas ondas
elect
romagnéticas
,
1
·
v


, daba como resultado un valor que coincidía con
el medido por Foucault para la luz.
Hertz
, en 1887, comprobó experimentalmente la predicción de
Maxwell
, generando o
ndaselectromagnéticas (o
.e.m.
)
usando el
fenóm
eno de inducción electromagnética.
Empleando
un generador de chispas
, c
onsigue que, a cierta
distancia, salte una chispa en un circuito receptor. La chispa de alta
frecuencia originada es, básicamente, una corriente variable. Esta
corriente crea un camp
o magnético variable en las inmediaciones
de la chispa. Por inducción, se crea un...