sábado, 27 de julio de 2013

DEFINICIÓN

La luz es una forma de energía capaz de provocar cambios en los cuerpos. Un ejemplo de esto es cuando nuestra piel como también la de los animales se expone a la luz solar, ademas de esta ser una fuente demasiado importante para las plantas, las cuales la ocupan para fabricar su alimento. Gracias a la luz podemos ver todo lo que se nos presenta a nuestro alrededor, por ejemplo hay cuerpos que producen y emiten su propia luz, estos cuerpos reciben el nombre de FUENTES LUMINOSAS.

Existen varios tipos de fuentes luminosas, existen las naturales y las artificiales. Las naturales principalmente producen luz propia y se encuentran en la naturaleza, ejemplo de fuentes luminosas naturales son: el Sol, el fuego y algunos insectos (luciérnaga) y fuentes luminosas artificiales son aquellas fabricadas por las personas como por ejemplo las ampolletas, las velas, las cerillas y los tubos fluorescentes.


















NATURALEZA DE LA LUZ

Debido a que siempre a surgido la interrogante de que es la luz han surgido una serie de teorías, las cuales se han ido elaborando para interpretar la naturaleza de la luz, hasta llegar al conocimiento actual.

Filósofos de la antigua Grecia propusieron algunas teorías, pero estas no fueron acertadas ya que se confundía con el fenómeno de la visión, los pitagóricos decían que la luz procedía de los objetos que se veían y al momento de llegar al otro producía el efecto de la visión.  

Los científicos han propuesto diferentes teorías para explicar la naturaleza de la luz y estas son las mas importantes (3): Teoría propuesta por Isaac Newton (corpúsculos), Teoría propuesta por Huygens (ondas) y finalmente la Teoría de los Fotones.


a)Teoría de Isaac Newton:

Fue un físico, filósofo, teólogo, inventor, alquimista y matemático inglés, autor de Philosophiae naturalis principia mathematica (Principia), donde escribió la ley de gravitación universal y ademas de esto estableció las bases de la mecánica clásica mediante leyes que llevan su nombre.

Entre sus descubrimientos científicos destacan la naturaleza de la luz y la óptica (estos descubrimientos los podemos encontrar en su obra Opticks) y el desarrollo matemático.

 













b)Teoría de Christian Huygens:

Fue un astrónomo, físico y matemático holandés. Su padre le entrego una buena educación y lo introdujo en los círculos intelectuales de la época.

Christian inicio sus estudios a muy temprana edad (16), estudiando mecánica y geometría, Huygens se vio influenciado por el matemático francés René Descartes.

Este científico holandés elaboró una teoría diferente a la de Isaac Newton para explicar la naturaleza y el comportamiento de la luz. Postulaba que la luz emitida por una fuente estaba formada por ondas, al igual que los cuerpos sonoros. Las ondas corresponden al movimiento específico que sigue la luz al propagarse. Esta teoría puso de manifiesto que su poder explicativo era mejor que el de la teoría de Newton, lo que llevó a destacar definitivamente, en el siglo XIX, la creencia de que la luz estaba formada por partículas.






c) Teoría de Albert Einstein:

Fue un físico alemán de origen judío, al paso del tiempo se nacionalizo suizo y estadounidense, Einstein es considerado el científico mas importante del siglo XX.
Mantel Alfonseca cuantifica la importancia de mil científicos de todos los tiempo en un escala de 1 a 8, donde dentro de esta escala Einstein y Freud son los únicos del siglo XX que alcanzan la máxima puntuación, dado esto se califica a Einstein como el científico mas popular y conocido del siglo XX.

En cuanto a su teoría, la teoría de la relatividad pretendía resolver la incompatibilidad existente entre la mecánica newtoniana y el electromagnetismo.

Teoría de la Relatividad: La primera teoría fue publicada en 1905, esta teoría trata de la física del movimiento de los cuerpos en ausencia de fuerzas gravitatorias, en el que se hacían compatibles las ecuaciones de Maxwell del electromagnetismo con una reformulación de las leyes del movimiento. La segunda fue publicada en 1915, es una teoría de la gravedad que reemplaza a la gravedad newtoniana pero coincide numéricamente con ella en campos gravitatorios débiles. La teoria general se reduce a la teoria especial en ausencia de campos gravitatorios.


Teoría de los fotones: Aunque durante el siglo XIX se había aceptado definitivamente la naturaleza ondulatoria de la luz, experiencias realizadas a principios del siglo veinte demostraron que la luz es a la vez onda y corpúsculos, es decir, se comporta como onda o como partícula.




PROPIEDADES DE LA LUZ

Algunas propiedades de la luz, como el color, la intensidad, dependen del tipo de fuente luminosa que las emita. No obstante, existen otras propiedades como la reflexión y la refracción, las cuales son comunes a todos los tipos de luz.


1) La reflexión: la luz cambia de dirección:

Al situarnos ante un espejo en una habitación iluminada vemos nuestra imagen en él, es decir, nos vemos reflejados en el espejo, esto se debe a que los rayos de luz que entran por la ventana nos iluminan y llegan hasta el espejo. Al chocar con él cambian de dirección y vuelven hasta nosotros. Esto nos permite ver lo que iluminaban a su paso, es decir, nos vemos a nosotros mismos. De la misma manera que una pelota choca contra una pared, rebota y cambia de dirección, los rayos luminosos, al chocar con una superficie como la del espejo, vuelven en una dirección distinta de la que llevaban. Este fenómeno se llama reflexión.


La reflexión de la luz es un cambio de dirección que experimenta la luz cuando choca contra un cuerpo:

La reflexión de la luz hace posible que veamos los objetos que no tienen luz propia.
Los espejos son cuerpos opacos. con una superficie lisa y pulida, capaces de reflejar la luz que reciben.
Hay 2 tipos de espejos: Planos y Esféricos. Los planos producen imágenes de la misma forma y tamaño que el objeto que reflejan; en cambio los esféricos producen imágenes de diferente tamaño al del objeto que reflejan.
Hay 2 tipos de espejos esféricos: los cóncavos y los convexos. Los cóncavos son como la parte interior de la cuchara, si nos miramos a el veremos nuestra imagen pequeña y hacia abajo, pero al aproximarnos mucho la imagen aparece ampliada y hacia arriba. Un ejemplo son los espejos de maquillaje, porque permiten ver ampliados los detalles de la cara. Los espejos convexos como la parte externa de una cuchara producen imágenes más pequeñas que el objeto que reflejan, y siempre hacia arriba, un ejemplo de esto son los e retrovisores de los autos.










2) La refracción

Se denomina refracción luminosa al cambio que experimenta la dirección de propagación de la luz cuando atraviesa oblicuamente la superficie de separación de dos medios transparentes de distinta naturaleza. Los lentes, las maquinas fotográficas, el ojo humano y, en general, la mayor parte de los instrumentos ópticos basan su funcionamiento en este fenómeno óptico.

El fenómeno de la refracción va, en general, acompañado de una reflexión, mas o menos débil, producida en la superficie que limita los dos medios transparentes. El haz, al llegar a esa superficie limite, en parte se refleja y en parte se refracta, lo cual implica que los haces reflejado y refractado trendran menos intensidad luminosa que el rayo incidente. Dicho reparto de intensidad se produce en una porción que depende de las características de los medios en contacto y del ángulo de incidencia respecto de la superficie límite. A pesar de esta circunstancia, es posible fijar la atención únicamente en el fenómeno de la refracción para analizar sus características.  









PROPAGACIÓN DE LA LUZ 

La luz se puede propagar en el vacío o en otros medios. La velocidad a la que se propaga depende esencialmente del medio. En el vacío (o en el aire) es de 3x10^8 m/s; en cualquier otro medio es menor. Esta velocidad viene dada por una magnitud llamada indice de refracción (n), que es la relación entre la velocidad de la luz en el vacío y la velocidad en ese medio. No tiene unidades y su valor es siempre mayor que 1.




n es el indice de refracción, c es la velocidad de la luz en el vacío y v es la velocidad de la luz en el medio (ambas en m/s). Los medios son 3 y se caracterizan por su comportamiento ante la luz: Transparentes, Opacos y Translúcidos.



PREGUNTAS:

1) ¿Que son los espejos concavos y los convexos? Explique

2) ¿Que es la refracción?

3) Explique las 3 teorías mencionadas anteriormente brevemente.