INTRODUCCIÓN A LA ÓPTICA

INTRODUCCIÓN A LA ÓPTICA

1. IDEAS BÁSICAS SOBRE EL ORIGEN Y LA PROPAGACIÓN DE LA LUZ

A.1 En un cuarto oscuro hay una caja de paredes opacas con dos ventanas acristaladas y se hace el vacío en su interior. Al enviar un fino haz de luz horizontal, alguien que mira por la ventana lateral, ve:

a) Un rayo de luz horizontal y el punto P iluminado.

b) Sólo un rayo de luz horizontal.

c) Sólo el punto P iluminado.

d) Otra respuesta (explicad).

A.2 Mencionad focos de luz propia y decid qué tienen en común. Exponed ideas acerca de qué puede ser físicamente la luz, cómo se produce y cómo se propaga.

A.3 A partir del concepto de que la luz es energía que se propaga desde un foco o fuente luminosa en todas direcciones, explicad los siguientes hechos: a) Varias personas en lugares distintos pueden ver una misma estrella. b) Se pueden ver objetos (como la Luna, una mesa,..) que no emiten luz propia. c) Mirando al cielo sólo se ve un conjunto de puntos luminosos y no todo el cielo iluminado.

A.4 Haced un esquema que justifique la formación de zonas de sombra y de penumbra que se pueden recoger en una pantalla al interponer un obstáculo entre ésta y un objeto iluminado.

A.5 Teniendo en cuenta las conclusiones de las actividades anteriores, resolved de nuevo la actividad A.1

A.6 Realización de experiencias que verifican la propagación rectilínea de la luz y la formación de zonas de sombra y de penumbra.

A.7 La velocidad de la luz es 300000Km/s. Expresad en Km la distancia: a) Entre la Tierra y el Sol (aproximadamente 4 a minutos-luz); b) Entre la Tierra y la estrella más cercana (después del Sol), llamada -Centaury (aproximadamente a 4 años luz)

A.8 Un viajero, sorprendido por una tormenta, vio un relámpago y llegó a él el sonido del trueno 10s más tarde. ¿A qué distancia se produjo el relámpago si la velocidad del sonido en el aire es de 340m/s? ¿Cuánto tardó aproximadamente la luz en llegar hasta el viajero?

2. REFLEXIÓN Y REFRACCIÓN DE LA LUZ

A.9 Cuando la luz incide sobre materia (es decir, al iluminar objetos) ocurren, según los casos, fenómenos diferentes. Decid qué sucede a la luz al incidir sobre: a) un espejo; b) una silla; c) un trozo de vidrio.

A.10 Tratad de explicar el fenómeno de la reflexión difusa, es decir, que la luz, a pesar de cumplir la ley de la reflexión, se refleja en todas las direcciones cuando incide sobre la mayoría de los objetos opacos.

A.11 Dibujad la trayectoria que sigue un rayo luminoso que se hace incidir oblicuamente desde el aire sobre una superficie de agua o de vidrio y viceversa.

A.12 Dibujad la trayectoria de un rayo de luz que incide oblicuamente sobre una lámina de vidrio de caras plano-paralelas (como, por ejemplo, el cristal de la ventana) y explicad el fenómeno de la transparencia, es decir, que se puede ver a través del vidrio.

A.13 Realización de experiencias sobre la reflexión de la luz en un espejo plano y sobre procesos de refracción entre aire, agua, aceite,..

A.14 Un submarinista enciende una linterna apuntando hacia la superficie del agua. ¿Qué vemos desde fuera del agua mirando a dicha superficie?

3. ESTUDIO DEL COLOR

A.15 Descripción del fenómeno que se produce cuando la luz blanca atraviesa un prisma de vidrio o una gota de agua.

A.16 Aunque el espectro de luz visible tiene una gama continua de colores, los tubos de TV sólo utilizan tres colores básicos: rojo, verde y azul. ¿Cómo se obtiene toda la gama de colores a partir de estos tres? Visualización de una animación informática sobre la suma aditiva de colores.

A.17 Como se sabe, los cuerpos opacos se ven de un determinado color cuando se iluminan con luz blanca. Intentad explicar este fenómeno. Explicad en concreto, por qué a) el papel es blanco; b) el carbón es negro; c) el césped es verde; d) el limón es amarillo.

A.18 Un estudiante se ha comprado una camiseta blanca, se la pone y se va a una discoteca. En un momento dado se apagan todas las luces de los focos menos las verdes. ¿De que color se verá su camiseta? ¿Y si hubiera sido negra?

A.19 Visualización de una animación informática que explica el método sustractivo de mezcla de colores, utilizado en impresoras, en pintura y en filtros.

A.20 Decid el color de la luz, procedente de una fuente de luz blanca, después de atravesar los siguientes filtros: a) amarillo/cyan;

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