TEMARIO COMPLEMENTARIO CUESTIONARIO DE ÓPTICA

MATERIA: FÍSICA II

TEMARIO COMPLEMENTARIO

CUESTIONARIO DE ÓPTICA

1º ¿Cómo explica Ud. la producción de sombras?

La luz es una radiación electromagnética que viaja en línea recta, al ser interceptada por un objeto opaco en su trayectoria impide que la luz se propague y crea un zona oscura a la cual llamamos sombra, podemos decir que la sombra es una consecuencia directa de la propagación rectilínea de la luz.

Si un foco luminoso extenso ilumina el cuerpo opaco, aparece además de la sombra, una zona llamada penumbra, parcialmente iluminada por los rayos de luz.

2º Ud. se halla de tras de una pared y puede percibir un sonido emitido del otro lado. Pero si en lugar de existir un cuerpo sonoro, colocara una fuente luminosa Ud. no podría observar la luz emitida por ella ¿ Si ambos son fenómenos ondulatorios, como explica este hecho?.

Aunque las ondas sonoras y las ondas luminosas sean movimientos ondulatorias, podemos decir que poseen distintas características. Para explicar o fundamentar la pregunta anterior vamos a hacer un breve desarrollo de las ondas y de esa manera podremos entender el siguiente fenómeno.

Las ondas sonoras son mecánicas, esto quiere decir que necesitan de un medio elástico o deformable para propagarse o desplazarse, este puede ser sólido, líquido o gaseoso. Formalmente podemos definir a las ondas mecánicas como aquellas que viajan de un lugar al otro a través de un medio material, originando una perturbación temporal en este medio, sin que el medio a su vez se transporte de un lugar a otro.

Por otro lado las ondas luminosas son electromagnéticas y no necesitan recurrir a un medio material para propagarse, pueden desplazarse a través del vacío, por lo cual la velocidad de la luz no puede ser superada por la de ningún otro movimiento existente en la naturaleza. En cualquier otro medio, la velocidad de la luz es inferior.

Conociendo las características de las ondas podremos decir que: Toda la materia, sin importar su estado, está compuesta por moléculas. La energía del sonido causa vibraciones y cuando estas chocan contra las moléculas de la materia, provoca el movimiento de estas de atrás a adelante, produciendo una onda que transmite lo que conocemos como el sonido. Cuando la luz encuentra un obstáculo en su camino choca contra la superficie de este y una parte es reflejada. Si el cuerpo es opaco el resto de la luz será absorbida. La reflexión es un fenómeno que se produce cuando la luz choca el contra la superficie de separación de dos medios, en este caso el muro, no permitiendo pasar el rayo luminoso hacia el otro medio.

Ondas electromagnéticas Ondas mecánicas

3º Aplicando la hipótesis corpuscular, y luego la ondulatoria ¿ Cómo explica los fenómenos de refracción y reflexión? Efectúe el gráfico correspondiente para cada caso?

La teoría corpuscular supone que la luz está compuesta por diminutas partículas materiales emitidas a gran velocidad en línea recta por cuerpos luminosos. La dirección de propagación de estas partículas recibe el nombre de rayo luminoso.

La teoría corpuscular se fundamenta en estos puntos:

• Propagación rectilínea

• Reflexión

• Refracción.

Propagación de la luz:

La luz se propaga en línea recta porque los corpúsculos que la forman se mueven a gran velocidad.

Reflexión

Newton supone que los corpúsculos eran muy pequeños en comparación con la materia e sabe que la luz al chocar contra un espejos se refleja. Newton explicaba este fenómeno diciendo que las partículas luminosas son perfectamente elásticas y por tanto la reflexión cumple las leyes del choque elástico.

Refracción

El hechos de que la luz cambie la velocidad en medios de distinta densidad, cambiando la dirección de propagación, tiene difícil explicación con la teoría corpuscular. Sin embargo Newton supuso que la superficie de separación de dos medios de distinto índice de refracción ejercía una atracción sobre las partículas luminosas, aumentando así la componente normal de la velocidad mientras que la componente tangencial permanecía invariable.

MODELO CORPUSCULAR DE LA LUZ Se la conoce como teoría corpuscular o de la emisión. A finales del siglo XVI, con el uso de lentes e instrumentos ópticos, empezaran a experimentarse los fenómenos luminosos, siendo el holandés Willebrord Snell, en 1620, quién descubrió experimentalmente la ley de la refracción, aunque no fue conocida hasta que, en 1638, René Descartes (1596-1650) publicó su tratado: Óptica. Descartes fue el primer gran defensor de la teoría corpuscular, diciendo que la luz se comportaba como un proyectil que se propulsaba a velocidad infinita, sin especificar absolutamente nada sobre su naturaleza, pero rechazando que cierta materia fuera de los objetos al ojo.

Explicó claramente la reflexión, pero tuvo alguna dificultad con la refracción. Según Newton, las fuentes luminosas emiten corpúsculos muy livianos que se desplazan a gran velocidad y en línea recta. Podemos fijar ya la idea de que esta teoría además de concebir la propagación de la luz por medio de corpúsculos, también sienta el principio de que los rayos se desplazan en forma rectilínea.

Esta teoría se debe a Newton (1642-1726). La luz está compuesta por diminutas partículas materiales emitidas a gran velocidad en línea recta por cuerpos luminosos. La dirección de propagación de estas partículas recibe el nombre de rayo luminoso.

La teoría de Newton se fundamenta en estos puntos: •Propagación rectilínea. La luz se propaga en línea recta porque los corpúsculos que la forman se mueven a gran velocidad. •Reflexión. se sabe que la luz al chocar contra un espejo se refleja. Newton explicaba este fenómeno diciendo que las partículas luminosas son perfectamente elásticas y por tanto la reflexión cumple las leyes del choque elástico.

•Refracción. El hecho de que la luz cambie la velocidad en medios de distinta densidad, cambiando la dirección de propagación, tiene difícil explicación con la teoría corpuscular. Sin embargo Newton supuso que la superficie de separación de dos medios de distinto índice de refracción ejercía una atracción sobre las partículas luminosas, aumentando así la componente normal de la velocidad mientras que la componente tangencial permanecía invariable.

4º Se dice que la luz es una onda transversal, ¿ Qué particularidad posee la onda transversal y mediante que fenómeno óptico se lo puede comprobar?

La particularidad principal de las ondas transversales es que el movimiento de las partículas es perpendicular a la dirección de propagación de la onda. Podemos comprobar este fenómeno

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