jueves, 29 de noviembre de 2012

Difracción y polarización de la luz.


Hoy tenía la intención de hacer un vídeo, pero he tenido problemas con la cámara y no he podido grabarme, por lo que intentaré realizar la grabación mañana o en la siguiente clase de proyecto integrado; Por lo tanto me he limitado a buscar más información. Y aquí podéis ver una foto mía.

Difracción de la luz.

La difracción de la luz es básicamente un fenómeno de interferencia y no hay distinción física real entre ambos. Suele hablarse de inferencia cuando son pocas las fuentes que interfieren, mientras que en la difracción se refiere a una interferencia de numerosas fuentes. Para entender el fenómeno de la difracción, se usa el principio de Huygens y se consideran que todos los puntos de la abertura constituyen focos de ondas secundarias. Dichas ondas interfieren y dan lugar a lo que conocemos como patrón de difracción. 
Para que los efectos de la difracción sean observables, el tamaño de la abertura debe ser comparable a la longitud de onda.



Polarización de la luz.

El fenómeno de la polarización es exclusivo de las ondas transversales.
Según la teoría electromagnética de Maxwel, la luz es una onda electromagnética
caracterizada por los vectores E y B que vibran perpendicularmente entre sí. Si estos vectores oscilaran siempre en el mismo plano, se diría que la onda está linealmente polarizada.
La radiación emitida por un solo átomo está polarizada linealmente, pero, en general, la luz emitida por cualquier fuente luminosa, constituida por muchos átomos, no está polarizada. La razón es que, al considerarse un conjunto tan grande de átomos, las probabilidades de polarización en cualquier dirección son idénticas y no hay una dirección privilegiada.
Sin embargo, a partir de luz no polarizada es posible obtener luz polarizada, es decir, luz en la que el campo eléctrico oscile en una única dirección. Los métodos más habituales utilizados para conseguir esto son la polarización por absorción, por reflexión, por difusión o esparcimiento y por birrefrigencia. 





martes, 27 de noviembre de 2012

Animación.

Hoy en proyecto integrado he estado haciendo una animación sobre el fenómeno de la reflexión, he tenido varios problemas haciéndolo puesto que ha sido mi primera animación, pero al final me ha quedado mejor de lo que pensaba en un principio.
http://i.picasion.com/pic61/1318c0e853bf6edf30a7dc29b85dd87f.gif
 El rayo rojo que vemos es el rayo incidente y el rayo verde es el rayo reflejado, sobre una superficie reflectora. Forma a la derecha un ángulo de incidencia y a la izquierda un ángulo de reflexión.
Estas son un par de fotos mientras hacía la animación en la clase de informática.
Aquí podeis ver fotos mientras realizaba la animacion con Smart.




Aquí os dejo otra animación de la refracción hecha por mi.

sábado, 24 de noviembre de 2012

Vídeo sobre espejos.

Aún no he hablado sobre los espejos, pero buscando algunos videos sobre óptica he encontrado este video  donde nos explican bastente fácil cómo se forman imágenes en los espejos planos y esféricos.

Teoría corpuscular y ondulatoria.

Los otros días en proyecto integrado tuvimos probelmas con la conexión a internet, por lo que no pude subir la información que recopilé.
En la entrada anterior mencioné que había dos concepciones contraopuestas, la corpuscular y la ondulatoria.

Teoría corpuscular.

Defendida sobre todo por Newton y sus seguidores; esta teoría permitía explicar los siguientes fenómenos:

- Lapropagación de la luz en un medio.
- La reflexión.
- La refracción.

Con esta teoría no se abordaba los fenómenos como la difracción de la luz.


Teoría ondulatoria.

Defendida por Robert Hooke y enunciada por Huygens; dicha teoría daba cuenta de:

- La propagación tridemensional de la luz desde un foco puntual.
- La reflexión.
- La refracción.
- La difracción y, más tarde, las inferencias.

Contra esta teoría se argumentaba que no se había demostrado la existencia de fenómenos de difracción e interferencias, mientras que las demás propiedades de la luz podían explicarse apelando a su naturaleza corpuscular.
La teoría corpuscular fue más aceptada, fundamentalmente por el peso científico de las persona que la defendía: Newton.


La reflexión y la refracción desde el punto de vista corpuscular.

Newton supuso que los corpúsculos eran muy pequeños en comparación con la materia y que se propagan sin rozamiento por el medio.
Teniendo en cuenta esto, los corpúsculos chocaban elásticamente contra la superficie de separación entre dos medios. Como la diferencia de masas es muy grande los corpúsculos rebotaban, de modo que la componente horizontal de la cantidad de movimiento px se mantiene constante mientras que la componente normal py cambia de sentido. Se cumplía la ley de la reflexión, el ángulo de incidencia y de reflexión eran iguales.
En la refracción, al pasar la luz de propagarse por aire a hacerlo por agua, los corpúsculos atraídos, por el agua, eran acelerados al entrar en ella. Por tanto py aumentaba y los corpúsculos variaban su dirección de propagación acercándose a la normal. Según esto, la velocidad de propagación de la luz en agua es mayor que en el aire; siguiendo el modelo ondulatorio de Huygens, se deduce justamente lo contrario. Esto podía permitir distinguir una y otra teoría.  

Teoría ondulatoria.

 
 Christian Huygens describió y explicó lo que hoy son las leyes de reflexión y refracción. Huygens define a la luz como un movimiento ondulatorio semejante al que se produce con el sonido.
 A principios del siglo XIX Thomas Young y Agustín Jean Fresnel introdujeron el principio fundamental de la superposición o interferencia.
Young demostró experimentalmente el hecho que se daba en la teoría corpuscular de que la suma de dos fuentes luminosas pueden producir menos luminosidad que por separado.
Auguste Fresnel ayudó a rescatar de la teoría ondulatoria de la luz de la oscuridad dándole rigor matemático a las ideas propuestas por Young. También presentó una explicación sobre el fenómeno de la polarización al transformar el movimiento ondulatorio longitudinal, supuesto por Huygens y ratificado por Young en transversales.
A pesar de ciertas contradicciones en los trabajos de Fresnel y Young, una nueva conclusión se impone: las vibraciones en la luz no pueden ser longitudinales, como Young lo propusiera, sino perpendiculares a la dirección de propagación, transversales.
Jean Bernard León Foucault determinó experimentalmente que la velocidad de la luz en medios más densos que el aire era menor, contrario a la teoría de Newton.
James Maxwell creo la teoría de que la luz es una onda electromagnética y posteriormente Heinrich Rudolph Hertz publicó una serie de experimentos con lo que se verificaba la existencia de ondas electromagnéticas y establecía la manera de producirlas y detectarlas.

 

lunes, 19 de noviembre de 2012

Valor actual de la velocidad de la luz.

Ayer intenté hacer algo de proyecto integrado, pero debido a todos los exámenes que tenemos no me dio tiempo, por lo que esta mañana he intentado adelantar un poco; antes de la clase que tenemos de proyecto integrados he buscado el material con el que voy a trabajar en clase.
Anteriormente he hablado de la propagación de la luz según el método de Römer y el método de Fizeau pero no he dicho el valor actual de la velocidad de la luz.


Valor actual de la velocidad de la luz.

La velocidad de la luz en el vacío es por definición una constante universal de un valor aproximado de 3·108 m/s. Se designa con la letra "c", también conocida como la constante de Einstein.
Esta velocidad fue establecida gracias a la utilización de diversos métodos en modernas investigaciones.


Hemos visto la propagación de la luz, algunos fenómenos, ect, pero no hemos hablado de la naturaleza de la luz,
Hay dos teorías contrapuestas, la corpuscular y la ondulatoria.





sábado, 17 de noviembre de 2012

Velocidad de propagación de la luz.

Velocidad de propagación de la luz.

La velocidad de propagación de la luz es tan grande que hasta el siglo XVII se creyó que se propagaba
instantáneamente. Galileo ya supuso que la luz se propagaba a velocidad finita, mucho mayor que la del sonido,pero no logró obtener un valor aceptable. A pesar de estas convicciones generalizadas, el problema de la determinación de la velocidad de la luz en distintos medios se convirtió, en tiempos de Newton, en piedra angular para distinguir entre teorías contrapuestas.
En la historia del estudio de la luz ha habido dos métodos que son considerados clásicos, aparte del de Michelson. Se trata del método de Römer y del de Fizeau.

-Método de Römer.

La primera medición aproximada del valor de la velocidad de la luz tuvo lugar en 1676 y se debe al astrónomo danés Olaf Römer. Su éxito se debió al empleo de distancias astronómicas. Con los datos obtenidos, tanto él como Huygens llegaron a una conclusión que permitió desterrar la idea errónea de que la velocidad de la luz era finita.

-Método de Fizeau.

El enorme valor de la velocidad de la luz establecido por Römer permitía extraer: 
 1.) La velocidad de la luz es finita.
 2.) Resultaría extremadamente difícil diseñar un experimento en un laboratorio terrestre para medirla.

En 1849, Fizeau llevó acabo un experimento que permitió medir la velocidad de la luz, obteniendo un más aproximado al actual que el de Römer.


martes, 6 de noviembre de 2012

Vídeo.

Hoy nuestra seño nos ha estado enseñando como hacer un video en Smart. Además hemos estado buscando animaciones sobre los distintos temas que hemos elegidos. Una de las páginas mas interesantes ha sido cosmo educa, cristalab y edumedia, donde podemos encontrar alguna animación de que ya he buscado información anteriormente.
También he grabado un vídeo con ayuda de mis compañeras sobre mi experiencia con Itech.






lunes, 5 de noviembre de 2012

Refracción. Luz y ondas electromagnéticas.


Esta tarde he estado buscando diferentes libros y páginas donde poder encontrar información sobre la refracción.

LA REFRACCIÓN.


La refracción es el cambio de dirección que experimenta una onda al pasar de un medio material a otro, solo se produce si la onda incide oblicuamente sobre la superficie de separación de los dos medios y si estos tienen índices de refracción distintos. El índice de refracción a la relación entre la velocidad de la luz en el vacío y la velocidad de la luz en el medio. Este fenómeno ha de cumplir las siguientes leyes:
 1.- Cuando un rayo luminoso pasa de un medio menos denso a otro más denso, se acerca a la normal (es decir, a la recta imaginaria perpendicular a la superficie de separación de los medios materiales). Si pasa de un medio más denso a otro menos denso, se aleja de la normal.
 2.- El rayo incidente, el reflejado y el refractado se encuentran en el mismo plano.

LA LUZ Y LAS ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS.


En 1865, Maxwell publicó su teoría dinámica del campo electromagnético.
En ella se establecían dos conclusiones:
 - Un campo magnético variable con el tiempo induce un campo eléctrico proporcional a la rapidez con que cambia el flujo magnético y de dirección perpendicular a aquel.

- Un campo eléctrico variable con el tiempo induce un campo magnético proporcional
a la rapidez con que cambia el flujo eléctrico y de dirección perpendicular a aquel.
Así como la primera conclusión tenía una base experimental en la inducción, la segunda era establecida por Maxwell a partir de la creencia de que la relación entre el campo magnético y el eléctrico no podía ser solamente unívoca, sino que también tenía que ser simétrica. Esto fue lo que le llevó a establecer la segunda conclusión. La consecuencia de esta teoría es:
Una carga eléctrica que posee un movimiento acelerado crea una perturbación electromagnética.
La razón es que una carga eléctrica en movimiento produce un campo eléctrico variable que da lugar también a un campo magnético variable que, a su vez, crea un campo eléctrico variable, y así sucesivamente. En consecuencia, la perturbación electromagnética se extiende o propaga.

 

Ondas electromagnéticas.


El fenómeno de perturbación electromagnética más interesante es aquel en el que el movimiento acelerado de las cargas es oscilatorio. Este sería, por ejemplo, el caso de una simple carga que oscila o el de un dipolo oscilante.
Una carga eléctrica que se encuentra oscilando con cierta frecuencia origina a su alrededor un campo eléctrico que varía periódicamente con la misma frecuencia. Dicha variación del campo eléctrico produce un campo magnético que varía también con la misma frecuencia. Así pues, la perturbación producida por la carga oscilante se propaga en forma ondulatoria en todas las direcciones. Si elegimos una dirección determinada, la representación de los campos eléctrico y magnético oscilante se asemejaría a la gráfica de la siguiente figura:


Podemos concluir que una onda electromagnética es la perturbación periódica de los campos eléctricos y magnéticos asociados, que se propaga por el espacio.
La propia luz es una perturbación electromagnética en forma de onda que se propagan. Podemos resumir diciendo que las ondas electromagnéticas son ondas transversales que se propagan en el vacío a la velocidad constante de la luz.
Esta velocidad de propagación es independiente de la longitud de onda.
La sorprendente predicción de Maxwell acerca de la existencia de las odas electromagnéticas se vio confirmada poco después por Hertz, que consiguió producir y detectar las ondas de radio, que, en su honor, suelen denominarse ondas hertzianas.


Espectro electromagnético.

Se denomina espectro electromagnético al conjunto de todas las radiaciones de diferente frecuencia en que puede descomponerse la radiación electromagnética. Dado que la velocidad de propagación de todas ellas en el vacío es la misma, entonces, la frecuencia y la longitud se relacionan según una expresión.
El espectro electromagnético se divide tradicionalmente en siete zonas. Sin embargo esta división no presenta límites nítidos.