Luz y Ondas Electromagnéticas

Física Moderna

4501

Agenda• Naturaleza de la luz

• Ondas Electromagnéticas

– Propagación de ondas

– Velocidad de ondas

– Relación Frecuencia – Longitud de onda

– Transferencia de Energía

• Espectro Electromagnético

Naturaleza de la luz• Newton: una corriente de particulas emitidas por una fuente que estimula el

sentido de la vista al entrar al ojo .

• Huygens: una teoria ondulatoria de la luz tambien podia explicar las leyes de reflexion y refraccion.

• Young: Las ondas de luz emitidas por una sola fuente y que viajan a lo largo de dos trayectorias diferentes pueden llegar a algun punto y combinarse y cancelarsemutuamente mediante interferencia.

• Maxwell: La luz es una forma de onda electromagnetica de alta frecuencia. Su teoria tambien predijo que estas ondas debian tener una velocidad de 3 x 108 m/s.

• Hertz: Experimentos como “efecto fotoeléctrico” no podia explicarse mediante la suposicion de que la luz era una onda .

• Einstein: Formula teoria de los cuantos de luz y explico el efecto fotoelectrico. La luz esta compuesta de corpusculos, o cuantos de energia discontinuos (fotones).

Naturaleza de la luzConclusión: La luz se debe considerar de naturaleza dual. En algunos experimentos se comporta como onda y en otros como partícula.

• Ondas electromagnéticas Demuestran propagación de luz e interferencia.

• Teoría corpuscular Involucran interacción con la materia.

Ondas Electromagnéticas

• Propagación de ondas

Ondas Electromagnéticas

• Propagación de ondas

Ondas Electromagnéticas

• Propagación de ondas

Ondas Electromagnéticas

• Velocidad de onda

Maxwell probó que E=vB

Ondas Electromagnéticas

• En cierto instante el vector intensidad de campo eléctrico es paralelo al semieje +x y su amplitud es de 60 mV/m, la ondaelectromagnética se propaga en el vacío. Calcular la dirección y magnitud magnéticade la onda en dicho instante.

Ondas Electromagnéticas

• Relación frecuencia – longitud de onda

Ondas Electromagnéticas

• Si la luz roja tiene una frecuencia de 2.3 x 1014Hz y la luz violeta 7.5 x 1014 Hz. Cual esaproximadamente la diferencia de suslongitudes de onda en el vacío?

Ondas Electromagnéticas

• Una onda electromagnética se propaga en el vacío con una frecuencia de 4MHz. Al pasar por un medio de Er=9 y Ur=4, quelongitud de onda presenta?

Ondas Electromagnéticas

• Transferencia de Energía

Ondas Electromagnéticas

• Una onda electromagnética con campo electrico 1.01 x 103 N/C cae directamentesobre un techo de estaño. Calcule la energía total incidente sobre un techo de 8.00 m por 20.0 m.

Espectro Electromagnético