TEMA 0PROPIEDADES DE LA LUZ

Por Ing. Juan Quispe

Nuestra estrella

el Sol

Tamaño comparativo de la tierra

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Seres autotrofos

Las plantas convierten la luz

solar en proteinas y carbo-hidratos.

FOTOSÍNTESIS

Seres heterotrofos

No procesan directamente la energía solar sino que la toman

de los seres auto-trofos o de otros hetero-trofos

Intuitivamente asociamos el día con la luz

Por oposición, la noche con la oscuridad

Pero... ¿Qué es la luz?

Antiguamente era algo misterioso, mágico.

En la antigüedad era difícil saberlo y fue considerada un flujo misterioso vinculado a todos los conceptos mágicos y religiosos

RA el Dios Sol (Egipto)

Dios Sol de los Incas

Helios (Dios Sol) Grecia

Barca solar de RA (Dios Sol)

La iluminación divina

El aura luminosa de los Santos y Budhas

Mito del túnel de luz que se cruza al morir.

Tuvieron que pasar muchas generaciones hasta que el hombre pudo conocer la verdadera

naturaleza de la luz.

LA LUZ PRESENTA CARACTERÍSTICAS DUALES,

UNAS VECES SE COMPORTA COMO UNA ONDA

Y OTRAS COMO UNA PARTÍCULA.

FOTÓN

Hoy en día sabemos que La luz (natural) es la porción visible de las radiaciones electromagnéticas que

nos llegan del sol

Ondas cortas y largas de Radio

Rayos Gamma Rayos X Espectro visible de luz

Rayos UV

Rayos Infra-rojos

MICRO-ONDAS

El hombre descubrió que además del Sol otras fuentes

naturales daban luz.

(NO SE SABÍA QUE REFLEJABA LA LUZ SOLAR)

LA LUNA

DESCARGAS ELÉCTRICAS

AURORA BOREAL (LUMINISCENCIA)

LUCIÉRNAGAS(BIO-LUMINISCENCIA)

CON LA OBSERVACIÓN DEL FUEGO EL HOMBRE DESCUBRE LA PRIMERA FUENTE DE LUZ ARTIFICIAL

Y aprendió a iluminarse con velas y

antorchas

Y la oscuridad de la noche fue dominada

A partir de allí... ¡ nació la iluminación

artificial !

Además, esa la luz se podía controlar y transportar

Propiedades de la Luz

1.- Velocidad

2.- Propagación

3.- Reflexión

4.- Refracción

5.- Dispersión

6.- Polarización

0.1 Velocidad de la Luz

1.- SU VELOCIDAD

PROPIEDADES DE LA LUZ

300.000 km/seg

0.2 Propagación de la Luz

2.- SU PROPAGACIÓN

PROPIEDADES DE LA LUZ

Se propaga en línea recta

S O M B R A S

¿Qué pasa cuando un rayo de luz incide sobre un objeto?

b) REBOTA (SE REFLEJA)

a) LO ABSORBE

c) LO ATRAVIESA

0.3 Reflexión de la Luz

PROPIEDADES DE LA LUZ

3.- LA REFLEXIÓN

Reflexión Especular o Regular

Este es el caso de los espejos y de la mayoría de las superficies duras y pulidas.

Los rayos luminosos se reflejan en la misma dirección.

REFLEXIÓN ESPECULAR

APLICACIÓN DE LA REFLEXIÓN ESPECULAR EN LÁMPARAS Y

LUMINARIAS

Reflexión Difusa

Es típica de sustancias granulosas como polvos. En el caso de la reflexión difusa los rayos son reflejados en distintas direcciones debido a la rugosidad de la superficie.

Reflexión (difusa) extendidaComponente direccional dominante debido a irregularidades de la superficie.

Reflexión mixta

Combinación de extendida, especular y difusa. Es la que presentan la mayoría de los objetos que nos rodean.

REFLEXIÓN MIXTA

LA INCIDENCIA DIRECTA DE LA FUENTE DE LUZ O LA REFLEXIÓN EXAGERADA SE CONVIERTE

EN MOLESTIA Y LA CONOCEMOS COMO DESLUMBRAMIENTO.

DESLUMBRAMIENTO

MOLESTOPERTURBADOR

En velo (Reflejado)Directo

Pantallas o prismas anti-reflejos

La protección contra el deslumbramiento (encandilamiento) se logra con el uso de lentes

oscuros o polarizados.

PARA MEDIR LA CANTIDAD DE REFLEXIÓN DE UNA SUPERFICIE USAMOS LOS ÍNDICES DE REFLECTANCIA.

Material Tipo de Reflexión Reflectancia

Acero esmaltado blanco mate Mixta especular 0.85

Aluminio anodizado Especular 0.75

Acero Inoxidable Mixta especular 0.60

Plateado (pulida y anodizado) Especular 0.90

Plástico aluminizado Especular 0.85

Aluminio de alta pureza Especular 0.95

Plástico blanco mate Difusa 0.90

ÍNDICES DE REFLEXIÓN DE ACUERDO A LA SUPERFICIE.

ALTO, PINTURA BRILLANTE USADA EN LA CARROCERÍA DE VEHÍCULOS

MEDIO, PINTURA USADA EN LAS PAREDES DE LAS CASAS

BAJO, PINTURA MATE

0.4 Refracción de la Luz

4.- LA REFRACCIÓN

PROPIEDADES DE LA LUZ

La Refracción es la consecuencia de las diferentes velocidades de la luz en distintos medios.

0.1 Dispersión de la Luz

5.- LA DISPERSIÓN

PROPIEDADES DE LA LUZ

La dispersión de la luz es un fenómeno que se produce cuando un rayo de luz compuesta (blanca) se refracta en algún medio (por ejemplo un prisma), quedando separados sus colores constituyentes.

La causa de que se produzca la dispersión es que el índice de refracción disminuye cuando aumenta la longitud de onda.

Refracción y dispersión en un CD

LA DISPERSIÓN ES CONSECUENCIA DE LA REFRACCIÓN

Figura 13. El arco iris se forma cuando las gotas de lluvia dispersan la luz del Sol. En este esquema, el observador recibe la luz roja de la gota más alta y la luz violeta de la más baja. Cuando hay millones de gotas se forma un arco con el espectro completo.

Gotitas de agua

Luz solar

Luz solar

RO

JO

ROJO

VIOLETA

VIOLETA

¿Por qué el cielo es azul?

El cielo parece ser azul porque cuando la luz blanca del sol es dispersada, el color azul se dispersa más. El lado rojo del espectro puede viajar a través de la atmósfera más lejos porque no se dispersa

mucho.

Pero el cielo no siempre es azul. Por momentos, durante el amanecer o el ocaso, el cielo parece ser rojizo. Esto se debe a que los rayos del sol se aproximan a la tierra en ángulos más cercanos a la atmósfera y tienen más moléculas por las que penetrar.

La combinación de dos propiedades de la luz, la reflexión y la refracción, hacen que se pueda

transmitir la luz en una forma contraria al principio de transmisión recta. Esto se logra con

el uso de las fibras ópticas.

0.1 Polarización de la Luz

6.- LA POLARIZACIÓN

PROPIEDADES DE LA LUZ

6.- LA POLARIZACIÓN

PROPIEDADES DE LA LUZ

Propiedades de la Luz

1.- Velocidad 2.- Propagación3.- Reflexión4.- Refracción5.- Dispersión6.- Polarización

RECUERDEN: