Electromagnetismo. Luz e Iluminación

NIVERSIDAD TÉCNICA DEL NORTE

FACULTAD DE EDUCACIÓN CIENCIA Y TECNOLOGÍA

CARRERA DE LICENCIATURA EN FÍSICA-MATEMÁTICA

Semestre: Cuarto FF.MM.                                             Docente: Dr. Fernando Placencia E.

Asignatura: Electromagnetismo II

Nombre: José Luis Quelal; Fernanda Cacuango       Fecha: 24-01-2018

Taller: Luz e Iluminación.

1. ¿En qué consiste la naturaleza dual de la luz? ¿En que aspectos la luz se comporta como partículas? ¿En qué aspectos la luz se comporta como una onda?

• La naturaleza tiene una naturaleza dual porque tiene un comportamiento dual en dos puntos para un lado se comporta como una onda electromagnética y por otro tiene propiedades corpusculares, es decir su energía se transmite en paquetes de energía cuantificados, que son los fotones.

La naturaleza dual consiste en la propagación ya sea en forma de ondas o de partículas de fotones o quantos de luz que son como paquetes, se describe como un flujo de partículas, de esta forma se explica su interacción con la materia

• La luz se comporta como una partícula golpeando electrones fuera del átomo. A esta partícula elemental se le llama fotón.
• la luz se comporta como onda cuando se producen los efectos de interferencia y difracción. Esto ocurre por ejemplo cuando dos ondas se encuentran en el mismo lugar y como resultado se anulan en unas partes y se refuerzan en otras, formando así un patrón característico de interferencia. 

1. Explique de qué manera la energía de una onda electromagnética depende de su frecuencia y como esta depende de la longitud de onda.

La naturaleza de las ondas electromagnéticas consiste en la propiedad que tiene el campo eléctrico y magnético de generarse mutuamente cuando cambian en el tiempo. 

 Las ondas electromagnéticas) también oscilan en el espacio, y por lo tanto oscilan en una posición dada conforme pasa el tiempo. La cantidad de la onda conocida como frecuencia describe el número de longitudes de onda completas que pasan por un punto dado del espacio en un segundo; la unidad del SI para la frecuencia es el Hertz, que se lee "por segundo", la longitud de onda y la frecuencia son inversamente proporcionales; es decir, mientras más corta sea la longitud de onda, más alta será la frecuencia, y viceversa. Esta relación está dada por la ecuación siguiente:

C = λ ν

1. Cuando la luz pasa del vidrio al aire, su energía en el vidrio es la misma que su energía en el aire. ¿También su frecuencia es la misma? ¿Qué podemos decir de su longitud de onda? Explique sus respuestas.

El aire también absorbe (en teoría) un poco de energía, pero normalmente este se suele considerar como el vació, en cálculos de óptica. 

La luz que atraviesa el vidrio tiene menos energía que la original ya que, si bien el vidrio es muy buen "conductor" este también refleja una cantidad minúscula de energía, (tan minúscula que no la apreciamos con los ojos). 

La frecuencia suele quedar también invariable, si es un vidrio normal, ya que su índice de refracción es también cercano al del aire. 

Eso sí, depende mucho del ángulo de incidencia de la luz sobre el vidrio ya que a mayor ángulo mayor cantidad de energía reflejada. 

Longitud de onda y frecuencia son características análogas. A mayor frecuencia menor longitud de onda.

1. En los hornos de microondas, la televisión y el radar usan ondas electromagnéticas comprendidas entre las infrarrojas y las ondas de radio. Compare la energía, la frecuencia y las longitudes de onda que corresponden a esas ondas con la energía, la frecuencia y las longitudes de onda de la radiación visible.

El comportamiento de las radiaciones electromagnéticas depende de su longitud de onda. Cuando la radiación electromagnética interactúa con átomos y moléculas puntuales, su comportamiento también depende de la cantidad de energía que lleve. Este dato es importante cuando se analiza la influencia de las ondas electromagnéticas producidas por un microondas, por un teléfono móvil, por las antenas de telefonía móvil o por los cables de alta tensión.

...