CUESTIONARIO DE FISICA. LUZ E ILUMINACION

LUZ E ILUMINACION

1. ¿Qué es la luz?

Es radiación electromagnética capaz de afectar el sentido de la vista.

2. ¿Cuáles son las teorías que se propusieron a fines del siglo XVII?

La teoría de partículas o corpuscular y la teoría ondulatoria.

3. ¿Qué personaje apoyaba la teoría de partículas (corpuscular)?

Sir Isaac Newton.

4. ¿Quién apoyaba la teoría ondulatoria?

Christian Huygens (1629-1695) matemático y científico holandés.

5. ¿A qué se refiere la propagación?

A que la luz viaja en línea recta.

6. ¿A qué se refiere la reflexión?

Cuando la luz incide en una superficie lisa, regresa a su medio original.

7. ¿A qué se refiere la Refracción?

Cuando la trayectoria de la luz cambia cuando penetra a un medio transparente.

8. ¿Qué establece el principio de Huygens?

“Cada punto de un frente de onda que avanza puede considerarse una fuente de ondas secundarias llamadas pequeñas ondas. La nueva posición del frente de onda envuelve a las pequeñas ondas emitidas desde todos los puntos del frente de onda en su posición previa”.

9. ¿Quién descubrió el efecto fotoeléctrico?

Lo descubrió Hertz en 1887 al observar que una chispa eléctrica podía saltar mas fácilmente entre dos esferas cargadas cuando sus superficies estaban iluminadas por la luz que provenían de otra chispa.

10. ¿Cuál es la velocidad de la luz (c)?

c=2.99792458 x 108 m/s.

11. ¿Qué es el flujo luminoso?

Es la parte de la potencia radiante total emitida por una fuente de luz que es capaz de afectar el sentido de la vista.

12. ¿Cómo se define un ángulo sólido?

Se define en estereorradianes (st) en la misma forma que un ángulo plano en radianes. Ejemplo: el ángulo θ en radianes es: θ=S/R rad. Donde S es la longitud del arco y Res el radio. En forma similar se define el ángulo sólido Ω.

13. ¿Qué es un estereorradián (st)?

Es el ángulo solido subtendido en el centro de una esfera por un área A sobre su superficieque es igual al cuadrado de su radio Ω=A/R^2

14. ¿A que se refiere el lumen (lm)?

Al flujo luminoso o (potencia radiante visible) emitida des de una abertura de 1/60-〖cm〗^2 de una fuente patrón o incluido dentro de un ángulo sólido de 1 st.

15. ¿A cuanto equivale un lumen?

Equivale a 1/680 de luz verde-amarilla de 555 nm de longitud de onda.

16. ¿Qué es la intensidad luminosa?

Es el flujo luminoso F emitido por unidad de ángulo sólido (Ω).

I=F/Ω lm/st = cd (un lumen por estereorradián equivale a una candela).

17. ¿Cómo se define la iluminación E de una superficie A?

Se define como el flujo luminoso F por unidad de área ( E=F/A )

18. ¿Cómo se enuncia la “ley del reciproco del cuadrado”?

La iluminación de una superficie es proporcional a la intensidad luminosa de una fuente de luz puntual y es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia.

19. ¿Qué es la reflexión?

Cuando la luz incide en una superficie lisa y regresa a su medio original.

20. ¿Qué es un espejo?

Es una superficie muy pulida que forma imágenes a causa de la reflexión especular de la luz.

21. ¿Qué es una imagen virtual?

Es la que parece estar formad por luz que proviene de la imagen, pero que en realidad no es atravesada por ningún rayo de luz.

22. ¿Qué es una imagen real?

Es una imagen formada por rayos de luz reales que la atraviesan.

23. Que es un espejo esférico?

Es un espejo que puede considerarse como una porción de una esfera de una esfera reflejante.

24. ¿Cómo se le dice al espejo que en el interior de la superficie esférica es la superficie reflejante?

Espejo cóncavo.

25. ¿Cómo se le llama al espejo en el cual la porción exterior es la superficie reflejante?

Espejo convexo.

26. ¿A que es igual la longitud focal (f) de un espejo cóncavo?

Es igual a la mitad de su radio de curvatura (R) f=R/2

27. ¿Cómo se calcula la amplificación de una imagen?

Amplificación =(tamaño de la imagen )/(tamaño del objeto)=(y`)/y

28. ¿A que se refiere la refracción?

Se refiere a que la trayectoria de la luz cambia cuando penetra a un medio transparente.

29. ¿Cómo se le llama al ángulo θr formado entre el haz refractado y la normal?

Angulo de refracción.

30. ¿A cuanto equivale la velocidad de la luz en el agua?

Equivale a 2.25 x 108 m/s.

¿QUE ES UNA LONGITUD DE ONDA?

La longitud de una onda es el período espacial de la misma, es decir, la distancia que hay de pulso a pulso. Normalmente se consideran dos puntos consecutivos que poseen la misma fase: dos máximos, dos mínimos, dos cruces por cero (en el mismo sentido). Por ejemplo, la distancia recorrida por la luz azul (que viaja a 299.792.458 m/s) durante el tiempo transcurrido entre dos máximos consecutivos de su campo eléctrico (o magnético) es la longitud de onda de esa luz azul. La luz roja viaja a la misma velocidad, pero su campo eléctrico aumenta y disminuye más lentamente que el de la luz azul. Por tanto, la luz roja tendrá una frecuencia menor, lo que hace que su longitud de onda (distancia entre puntos análogos de la onda) sea mayor. Por eso la longitud de onda de la luz roja es mayor que la longitud de onda de la luz azul.

Si se representa esta propiedad (el campo eléctrico en el ejemplo mencionado) en una gráfica, entonces se puede decir que la longitud de onda está representada en esa misma gráfica como la distancia entre dos máximos consecutivos. En otras palabras, describe lo larga que es la onda. Las ondas de agua en el océano, las ondas de presión en el aire, y las ondas de radiación electromagnética tienen todas sus correspondientes longitudes de onda.

La longitud de onda es una distancia real recorrida por la onda (que no es necesariamente la distancia recorrida por las partículas o el medio que propaga la onda, como en el caso de las olas del mar, en las que la onda avanza horizontalmente y las partículas se mueven verticalmente).

La letra griega λ (lambda) se utiliza para representar la longitud de onda en ecuaciones.

La longitud de onda de las ondas de sonido, en el intervalo que los seres humanos pueden escuchar, oscila entre menos de 2 cm y aproximadamente 17 metros. Las ondas de radiación electromagnética que forman la luz visible tienen longitudes de onda entre 400nanómetros (luz violeta) y 700 nanómetros (luz roja).

En el Sistema Internacional, la unidad de medida de la longitud de onda es el metro, como la de cualquier otra longitud. Según los órdenes de magnitud de las longitudes de onda con que se esté trabajando, se suele recurrir a submúltiplos como el milímetro (mm), el micrómetro(μm) y el nanómetro (nm).

Longitud de onda en una sinusoide

CARACTERÍSTICAS DE UNA ONDA

Todo movimiento ondulatorio, al transmitirse presenta las siguientes características:

• La posición más alta con respecto a la posición de equilibrio se llama cresta.

• El ciclo es una oscilación, o viaje completo de ida y vuelta.

• La posición más baja con respecto a la posición de equilibrio se llama valle.

• El máximo alejamiento de cada partícula con respecto a la posición de equilibrio se llama amplitud de onda.

• El periodo es el tiempo transcurrido entre la emisión de dos ondas consecutivas.

• Al número de ondas emitidas en cada segundo se le denomina frecuencia.

• La distancia que hay entre cresta y cresta, o valle y valle, se llama longitud de onda.

• Nodo es el punto donde la onda cruza la línea de equilibrio.

• Elongación es la distancia que hay, en forma perpendicular, entre un punto de la onda y la línea de equilibrio.

EL ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO

La radiación electromagnética existe en un rango extraordinariamente amplio de frecuencias, que se conoce como espectro electromagnético. El ojo humano es capaz de "ver" la radiación cuya longitud de onda está comprendida en un margen de 310-330 nm aproximadamente. Son las radiaciones que se extienden desde la longitud de onda de 400 nm (que percibimos como violeta) y la de 700 nm (que percibimos como luz roja). Por encima y por debajo están respectivamente las radiaciones infrarrojas y ultravioletas que no son ya perceptibles por el ojo humano, aunque sí por algunos animales (serpientes e insectos especialmente).

Nota: la energía que recibimos del Sol en forma de radiación electromagnética, está en su mayor parte en el rango de 2x10-7 a 4x10-6 metros de longitud de onda.

La radiación electromagnética va mucho más allá del infrarrojo y el ultravioleta. Dependiendo de su longitud de onda, recibe diversos nombres; desde rayos gamma a ondas de radio largas, pasando por la que denominamos "Luz"; los rayos X, las ondas utilizadas por TV y radiodifusión de onda corta, larga, FM etc; aunque es importante no perder de vista que en todos los casos se trata del mismo fenómeno físico: una perturbación del campo magnético y eléctrico del éter.

Cuanto menor es

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