lunes, 26 de septiembre de 2011

NATURALEZA DE LA LUZ

Una de las ramas más antiguas de la física es la óptica, ciencia de la luz, que comienza cuando el hombre trata de explicar el fenómeno de la visión considerándolo como facultad anímica que le permite relacionarse con el mundo exterior.
 los máximos protagonistas de esta historia son Isaac Newton y Cristian Huygens. científicos contemporáneos y se conocieron en 1689. un año más tarde aparece la obra de Huygens, mientras que Newton publica su obra en 1704. en sus obras aparecen las dos teorías clásicas ondulatoria y corpuscular sobre la naturaleza de la luz.
TEORIA CORPUSCULAR
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.
 
Según esta teoría la luz se propagaría con mayor velocidad en medios más densos. Es uno de los puntos débiles de la teoría corpuscular.
TEORIA ONDULATORIA
Fue idea del físico holandés C. Huygens. La luz se propaga mediante ondas mecánicas emitidas por un foco luminoso. La luz para propagarse necesitaba un medio material de gran elasticidad, impalpable que todo lo llena, incluyendo el vacío, puesto que la luz también se propaga en él. A este medio se le llamó éter.
 La energía luminosa no está concentrada en cada partícula, como en la teoría corpuscular sino que está repartida por todo el frente de onda. El frente de onda es perpendicular a las direcciones de propagación. La teoría ondulatoria explica perfectamente los fenómenos luminosos mediante una construcción geométrica llamada principio de Huygens. además según esta teoría, la luz se propaga con mayor velocidad en los medios menos densos. a pesar de esto, la teoría de Huygens fue olvidada durante un siglo debido a la gran autoridad de Newton.
En 1801 el inglés T. Young dio un gran impulso a la teoría ondulatoria explicando el fenómeno de las interferencias y midiendo las longitudes de onda correspondientes a los distintos colores del espectro.
NATURALEZA DUAL DE LA LUZ

MAS INFORMACION EN:  http://www.ilustrados.com/tema/3389/Optica-Naturaleza.html
Fotones de luz: 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 corpúsculo; es decir, se comporta como onda o como partícula.
Max Planck (1858-1947), físico alemán, premiado con el Nóbel, considerado el creador de la teoría cuántica, fue el primero en enunciar que la luz no se comporta ni como una onda ni como una partícula, sino que combina las propiedades de ambas, una teoría que desarrollo más tarde Albert Einstein.
Pero para explicar la emisión y absorción de luz por un átomo, hay que imaginarla como paquetes de partículas (llamados inicialmente cuantos), cada uno de los cuales transporta una cantidad de energía. Hoy día, estos “pequeños paquetes de energía” se denominan fotones.
Así la luz, en cuanto a su propagación, se comporta como una onda. Pero, la energía de la luz es transportada, junto con la onda luminosa, por unos pequeñísimos corpúsculos que se denominan fotones ("pequeños paquetes de energía").
VELOCIDAD DE LA LUZ
La velocidad de la luz en el "vacío" es por definición y, de acuerdo a todos los experimentos realizados, una constante universal de valor 299.792.458 m/s (aproximadamente 300.000 km/s). Se denota con la letra c, proveniente del latín celéritās (velocidad), y es conocida como la constante de
Einstein. La velocidad de la luz fue incluida oficialmente en el Sistema Internacional de Unidades como constante el 21 de octubre de 1983, pasando el metro a ser una unidad dada en función de esta constante y el tiempo. La velocidad a través de un medio que no sea el "vacío" es siempre menor a c (según el índice de refracción del medio). 

SUSTANCIA
VELOCIDAD DE LA LUZ
Aire
299.912 km/s
Agua
224.900 km/s
Hielo
229.182 km/s
Vidrio
189.873 km/s
Diamante
124.018 km/ s
Los primeros intentos para medir la velocidad de la luz comienzan en el siglo XVII en los albores de la revolución científica, pero, debido al valor tan grande que toma en el vacío y en la atmósfera, los experimentos fracasaron y solamente se obtuvieron medidas indirectas a partir de observaciones astronómicas. En 1629 Isaac Beeckman, propuso un experimento en el que se pudiese observar el flash de un cañón reflejándose en un espejo ubicado a 1,6 km del primero. En 1638, Galileo Galilei realizó un experimento para determinar la velocidad de la luz que consistía en realizar señales con linternas desde dos colinas que se encontraban a 1 Km. de distancia. El tiempo transcurrido desde que el experimentador A destapaba su linterna hasta que veía la luz procedente de B era el tiempo que tardaba la luz en recorrer ida y vuelta pero solo cpmprobo la capacidad de reacciond el sujeto.
Las mediciones modernas han afinado más esta cifra hasta llegar a 299,793 km por segundo.
INTERFERENCIA
Las fuentes coherentes son aquellas que emiten ondas de luz de la misma longitud de onda o frecuencia las cuales son siempre están en fase la una con la otra o tienen una diferencia de fase constante. Las dos fuentes coherentes pueden producir el fenómeno de interferencia.
Los colores que nosotros observamos cuando la luz de sol cae en una burbuja de jabón, un poco de aceite o en el pavimento húmedo, o un colibrí rojizo son causados por la interferencia de las ondas de luz reflejadas desde el frente hacia atrás de las superficies de las películas transparentes finas. Esto se da porque dos haces de ondas que llegan al mismo plano sumarán sus efectos si llegan en fase o contrarrestarán sus efectos si llegan desfasados. Su efecto combinado es obtenido sumando algebraicamente los desplazamientos en el punto hacia las fuentes individualmente. Esto es conocido como el principio de superposición. Thomas Young descubrió este principio de interferencia cerca de 1800.
MAS INFO EN:
http://library.thinkquest.org/C003776/espanol/book/interferencia_difraccion_luz.htm
POLARIZACION DE LA LUZ
En la polarización, las características transmitidas por una onda se «filtran» en una dirección de desplazamiento entre todas las direcciones aleatorias inicialmente posibles. Este fenómeno presenta particular interés en el caso de la luz, donde la polarización del campo electromagnético que se transmite permite aprovechar con fines específicos la energía asociada.
Polarización de ondas
En las ondas mecánicas, se llama vector polarización al que define el desplazamiento instantáneo de las partículas del medio sometidas a la oscilación ondulatoria. Este vector puede apuntar, en principio, en cualquier dirección para cada partícula.
En las ondas longitudinales, entendidas como aquellas en que las partículas vibran en la dirección de desplazamiento de la onda, el vector polarización es colineal con la dirección de propagación.
En las ondas transversales, donde las partículas del medio oscilan en dirección perpendicular a la del movimiento de la onda, el vector polarización está siempre contenido en un plano normal a la dirección de propagación.
Estas consideraciones sobre la polarización son extensibles también a las ondas electromagnéticas, como en la luz.
El desplazamiento instantáneo de las partículas del medio sometidas a un movimiento de oscilación según una onda mecánica adopta inicialmente cualquier dirección y se expresa por medio del vector de polarización.
Formas de polarización
Dentro de las ondas transversales, el movimiento del vector polarización tiene lugar en un plano perpendicular a la propagación de la onda. Para precisar con mayor exactitud la naturaleza de este movimiento, se consideran dos situaciones típicas:
Cuando el vector polarización se mantiene en un plano que contiene la dirección de propagación, las partículas del medio oscilan en una recta cuya dirección no varía de un punto a otro. En tal caso, se dice que la onda está linealmente polarizada.
Si el vector polarización describe una curva compleja dentro del plano perpendicular a la dirección de propagación, la oscilación de las partículas puede apreciarse como una superposición de vibraciones no colineales. Entonces, se dice que la onda no está polarizada. Un caso interesante de esta situación se produce cuando la onda está polarizada circularmente.
En las ondas electromagnéticas, la propagación de la onda no se acompaña de la vibración de las partículas del medio. Una onda de estas características está formada por la propagación de un campo eléctrico y otro magnético que varían con el tiempo en planos mutuamente perpendiculares y normales también a la dirección de propagación. Por convenio, se toma uno cualquiera de los vectores de ambos campos como vector polarización; normalmente se elige el campo eléctrico.
En condiciones normales, en estas ondas no existe ningún desplazamiento específico del vector polarización, que presenta un movimiento aleatorio. Por tanto, las ondas electromagnéticas comunes, como la luz en estado natural, no están polarizadas.


En la luz natural, el vector campo eléctrico que se desplaza con la onda varía continuamente dentro de un plano perpendicular a la dirección de propagación según direcciones aleatorias.
Polarización por absorción
Aunque las ondas electromagnéticas en estado natural, como la luz, no están polarizadas, es posible obtener formas concretas de polarización mediante la aplicación de diversos procedimientos. Uno de los más habituales consiste en interponer en la trayectoria del haz electromagnético un elemento polarizador.
Los polarizadores más habituales están constituidos por largas cadenas de hidrocarburos (u otras sustancias) que se distinguen porque transmiten la luz de forma que, a la salida de las mismas, queda polarizada en la dirección perpendicular a estas cadenas.
En este tipo de polarización, la componente del campo eléctrico (elegido como vector de polarización) paralela a las cadenas de hidrocarburos induce en ellas corrientes eléctricas que provocan la absorción de la energía de esta componente. Como resultado, en la salida sólo se conserva la parte de la energía de la componente perpendicular de dicho campo eléctrico.Este fenómeno se conoce como polarización por absorción.
Polarización por reflexión
Cuando la luz natural incide sobre una superficie plana de separación entre dos medios, por ejemplo, el aire y el vidrio, experimenta un fenómeno conjugado de reflexión y refracción (o transmisión) parciales. En los casos en que el rayo reflejado en esta superficie y el refractado tengan direcciones perpendiculares entre sí, la luz reflejada se polariza en su totalidad en la dirección perpendicular al plano de incidencia.
Este fenómeno fue observado por primera vez por el físico escocés David Brewster (1781-1868).Teniendo en cuenta la ley de Snell, se obtiene que:
donde n1 es el índice de refracción del primer medio, n2 el del segundo y ap el ángulo de polarización (que coincide con el de incidencia).
De ello se deduce que:
Esta expresión recibe el nombre de ley de Brewster de la polarización.
Al reflejarse en un plano, la luz se polariza linealmente en la perpendicular al plano de incidencia. En el caso concreto de que el rayo reflejado y el refractado sean perpendiculares, la polarización es total.
MAS INFO EN : http://www.hiru.com/fisica/polarizacion-de-la-luz

FOTOMETRIA
es la ciencia que se encarga de la medida de la luz, como el brillo percibido por el ojo humano. Es decir, estudia la capacidad que tiene la radiación electromagnética de estimular el sistema visual.El ojo humano no tiene la misma sensibilidad para todas las longitudes de onda que forman el espectro visible. La Fotometría introduce este hecho ponderando las diferentes magnitudes radiométricas medidas para cada longitud de onda por un factor que representa la sensibilidad del ojo para esa longitud.Esta función es diferente dependiendo de que el ojo se encuentre adaptado a condiciones de buena iluminación (visión fotópica) o de mala (visión escotópica).
Medida de la intensidad luminosa de una fuente de luz, o de la cantidad de flujo luminoso que incide sobre una superficie. La fotometría es importante en fotografía, astronomía e ingeniería de iluminación. Los instrumentos empleados para la fotometría se denominan fotómetros.

Las ondas de luz estimulan el ojo humano en diferentes grados según su longitud de onda. Como es difícil fabricar un instrumento con la misma sensibilidad que el ojo humano para las distintas longitudes de onda, muchos fotómetros requieren un observador humano. Los fotómetros fotoeléctricos necesitan filtros coloreados especiales para responder igual que el ojo humano.

La intensidad de una fuente de luz se mide en candelas, generalmente comparándola con una fuente patrón. Se iluminan zonas adyacentes de una ventana con las fuentes conocida y desconocida y se ajusta la distancia de las fuentes hasta que la iluminación de ambas zonas sea la misma. La intensidad relativa se calcula entonces sabiendo que la iluminación decrece con el cuadrado de la distancia.
INFO EN:
http://www.fotonostra.com/glosario/fotometria.htm
http://es.wikipedia.org/wiki/Fotometr%C3%ADa_(%C3%B3ptica)))

1 comentario:

  1. Recuerde que al 31 de octubre el blogs debe estar terminado y sustentado en forma indivudual, la evaluación de periodo es el 31 de octubre.

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