Luz Y Optica

Introducción……………………………………………………...3

Definición de luz…………………………………………………4

Espectro de haces de luz………………………….................5

Refracción y difracción de luz………………………………10

Óptica, espejo y lente………………………………………..12

Conclusión………………………………………………………15

Biliografía………………………………………………………..16

El estudio de la luz es un tema muy extenso y complejo, pero no por eso difícil de comprender.

Estamos rodeados de un sinfín de ondas. Al conjunto de los diferentes tipos de ondas se le denomina espectro electromagnético, que abarca desde las ondas de radio, la luz y los rayos gamma.

La gran mayoría de estas radiaciones son invisibles para nosotros, solo una péquela porción es visible para el ojo humano, pero a pesar de ello, todas las radiaciones tiene una aplicación muy importante en la vida diaria de todas las personas.

A continuación, vamos a definir los diferentes rangos del espectro, su función, y otras definiciones importantes de la óptica en general.  

Para entrar a este tema, primero es necesario definir el concepto de luz en física:

La luz se define como una onda electromagnética que está compuesta por diminutas partículas llamadas fotones y que nos permite visualizar todo lo que nos rodea aportando color y sentido a la vista.

Cualquier onda dispone de 4 propiedades o características que las identifican (amplitud, frecuencia, velocidad y longitud de onda). La luz que es visible está comprendida entre los 380 y 740 nanómetros.

Los fotones que componen la luz, son partículas fundamentales, indivisibles y sin masa ni carga que componen la luz. Estos son como pequeñas bolitas que vibran y se comportan como una onda cuando se mueven. Las distintas vibraciones de estos fotones representan o crean los distintos colores que percibimos, por ejemplo el rojo corresponde a 4x1014 vibraciones por segundo. Cuando existe un conjunto de fotones que vibran en diferentes frecuencias obtenemos una mezcla de todos los colores, los cuales nos dan como resultado la luz blanca.

Se puede decir que la luz se divide en dos partes o que hay dos aspectos de ella, como ya se mencionaba anteriormente esta el lado del espectro visible, o como comúnmente se le conoce “luz visible” y el espectro electromagnético, el cual comprende varios tipos de radiación, incluyendo el espectro visible.

• Espectro electromagnético.

Es la distribución del conjunto de las diferentes ondas electromagnéticas. Dicho espectro se extiende desde la mínima longitud de inda de una radiación, pasando por los rayos gamma y los rayos z, hasta luz ultravioleta, la luz visible y los rayos infrarrojos, hasta las ondas de mayor longitud como lo son las ondas de radio.

En pocas palabras, se podría decir que el espectro electromagnético es todo el rango de ondas tanto visibles e invisibles para el ojo humano, que existen a nuestro alrededor.

Rango del espectro electromagnético con ejemplo de los distintos tipos de ondas

Rangos del espectro:

Este cubre longitudes de onda de diferentes frecuencias, están desde las frecuencias de 30Hz y menores, hasta las frecuencias cercanas a 2.9x1027 HZ.

Por lo general las radicaciones electromagnéticas se clasifican basándose en su longitud de onda, las cuales son:

1) Ondas de radio

Su frecuencia va desde 0 a 109 HZ, estas se encuentran normalmente en los sistemas de radio y televisión y se generan por medio de circuitos oscilantes.

Estas son de gran utilidad, ya que esta iqueña región del espectro, y las señales que producen, pueden penetrar las nubes, la niebla y las paredes. Se utilizan comúnmente en las comunicaciones vía satélite y entre los celulares.

2) Microondas

Son las ondas comprendidas entre 1GHz y 300GHz. Se utilizan en radares y otros sistemas de comunicación, así como en el análisis de detalles muy finos de la estructura atómica y molecular. Este tipo de ondas se producen por medio de dispositivos electrónicos. Su longitud de onda es muy corta, a eso se le debe su nombre.

Tienen la propiedad de excitar la molécula de agua, por consiguiente se utilizan en los hornos de microondas para calentar alimentos que contengan este líquido.

Aplicación de este tipo de ondas.

3) Infrarrojo

Se divide en tres regiones: Infrarrojo lejano (1 mm a 10 µm longitud de onda) más lejano al rango visible, infrarrojo medio (10 a 2.5 µm longitud de onda), e infrarrojo cercano (2 500 a 750 nm longitud de onda) este tipo de ondas es más cercanos al rango de luz visible. Tienen longitudes de onda más largas de la luz visible, pero más cortas que las microondas.

Los cuerpos calientes producen una radiación infrarroja y tiene una extensa aplicación. Este tipo de radiación no es visible para el ojo humano, pero si se puede sentir, esto en forma de calor.

Rayos infrarrojos aplicados para detectar calor.

4) Luz visible.

Este tipo de ondas abarca un espacio muy pequeño, pero es de las más importantes ya que nuestra retina es sensible a este tipo de radiación y por lo tanto las podemos percibir.

Comúnmente se le conoce como luz. Es un tipo especial de radiación que tiene una longitud en el intervalo de 0.4 y 0.8 micrómetros, se divide en seis intervalos que definen los colores básicos (rojo, naranja, amarillo, verde, azul y violeta)

Intervalos que definen los colores básicos

La radiación electromagnética con una longitud de onda entre 380 nm y 760 es detectada por el ojo humano y se percibe como luz visible. Otras longitudes de onda, especialmente en el infrarrojo cercano (más de 760 nm) y ultravioleta (menor de 380 nm) también se refiere a veces como luz.

5) Radiación ultravioleta.

Este tipo de radiación se produce cuando los átomos y las moléculas son sometidos a descargas eléctricas. Una de las fuentes emisoras más importantes de este tipo de rayos es el Sol, los cuales causa cáncer de piel si la exposición es muy prolongada.

Se utilizan principalmente en el campo de la medicina, no tienen aplicación en las telecomunicaciones.

6) Rayos X

Se le denominan rayos x a una radiación electromagnética e invisible entre los rangos de 10 a .01 nanómetros.

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