1) Teoras acerca de la naturaleza de la luz: Son cinco las teoras expuestas para explicar que es la luz. *Teora emisiva o corpuscular*Teora ondulatoria*Teora electromagntica*Teora cuntica*Mecnica ondulatoria

1= Teora corpuscular: De los cuerpos luminosos se desprenden corpsculos finsimos que se mueven siguiendo las leyes de la mecnica y al tropezar con el ojo, producen la sensacin de luz.

2=Teora ondulatoria: Es fundamentalmente, transmisin de energa. Si la luz emplea cierto tiempo para recorrer una distancia, resulta que este movimiento comunicado a la materia en la cual se propaga es sucesivo y por consiguiente se difunde como el sonido por superficies esfricas y ondas.

3= Teora electromagntica: Toda variacin de un campo elctrico genera un campo magntico y toda variacin de un campo magntico engendra una corriente elctrica. La transmisin de la luz se propagaba a travs de las vibraciones de un campo, asimilando a la luz, con fenmenos electro-magnticos.

4=Teora cuntica: Se considero a la luz como una estructura granular, fotones. Est constituido por corpsculos de energa y no de materia.

5= Mecnica ondulatoria: En la luz participa una doble naturaleza: Ondas y corpsculos. La luz consista en un enjambre de fotones que ondulando se propagan en el espacio; es de la fusin de la onda y corpsculo que ha nacido la ondicula.

2) Propagacin rectilnea de la luz: La luz siempre se propaga en lnea recta.

3) Sombras y penumbras: Los cuerpos opacos que interceptan los rayos luminosos emitidos por un foco puntual dan lugar a la formacin de una sombra o una regin privada de luz. La regin de la sombra se halla rodeada por la penumbra que es una regin parcialmente privada de luz.

4) Cmara oscura: Es un cajn cerrado en una de cuyas caras se ha hecho un orificio circular muy pequeo. La imagen resultante es invertida y su nitidez depende de la magnitud del orificio y su tamao de la profundidad de la caja.

5) Velocidad de la luz: En el vacio es una de las constantes ms importantes de la naturaleza.

-Tipos de rayos luz:

Son diferentes rayos de luz con un punto de llegada similar

Rayos de luz con un punto de salida similar pero que se dispersan al final.

La luz de tipo paralelo, tiene una trayectoria recta sin cambio alguno de su punto de salida a su punto de llegada.

*Teoria corpuscular: La luz est formada por partculas materiales (corpsculos) que son lanzadas gran velocidad por los cuerpos emisores de luz. *Teoria ondulatoria: La luz consiste en la propagacin de una perturbacin ondulatoria del medio.*Teoria cuantica: Describir las propiedades dinmicas de las partculas subatmicas y las interacciones entre la materia y la radiacin

*Sombras: Es cuando la luz no puede seguir con su trayectoria debido a un objeto o cuerpo, dando como resultado una sombra.

*Imagenes reales: Son imagenes verdaderas de los objetos.*Imagenes virtuales: Son imagenes ficticias de los objetos.*Espejo plano: Es una superficie plana muy pulimentada que puede reflejar la luz que le llega con una capacidad reflectora de la intensidad de la luz incidente*Espejo angular: Lo constituye dos espejos planos formando un ngulo entre s, obtenindose varias imgenes por reflexiones sucesivas.*Espejos esfericos: Est caracterizado por su radio de curvatura R*Rayos notables: Espejos concavos

Espejos convexos:

*Formacion de imagenes en espejos concavos

*Formacion de imagenes en espejos convexos

*Ley de Snell: Calcula el ngulo de refraccin de la luz al atravesar la superficie de separacin entre dos medios de propagacin de la luz con ndice de refraccin distintoSen i / Sen r = V1 / V2

*Indice de refraccin: Cuando un haz de luz que se propaga por un medio ingresa a otro distinto, una parte del haz se refleja mientras que la otra sufre una refraccin, que consiste en el cambio de direccin del haz.n = C/V

*Lentes

..Fisica OpticaNaturaleza de la LuzLa luz es una forma de energa que emiten los cuerpos luminosos y que percibimos mediante el sentido de la vista. La luz es una refraccin que se propaga en formas de ondas, aunque tambin se propaga en lnea recta en forma de corpsculos.La Luz.- La luz emitida por las fuentes luminosas es capaz de viajar a travs de materia o en ausencia de ella, aunque no todos los medios permiten que la luz se propague a su travs.Desde este punto de vista, las diferentes sustancias materiales se pueden clasificar en opacas, traslcidas y transparentes. Aunque la luz es incapaz de traspasar las opacas, puede atravesar las otras. Las sustancias transparentes tienen, adems, la propiedad de que la luz sigue en su interior trayectorias definidas. ste es el caso del agua, el vidrio o el aire. En cambio, en las traslcidas la luz se dispersa, lo que da lugar a que a travs de ellas no se puedan ver las imgenes con nitidez. El papel vegetal o el cristal esmerilado constituyen algunos ejemplos de objetos traslcidos.En un medio que adems de ser transparente sea homogneo, es decir, que mantenga propiedades idnticas en cualquier punto del mismo, la luz se propaga en lnea recta. Esta caracterstica, conocida desde la antigedad, constituye una ley fundamental de la ptica geomtrica. Dado que la luz se propaga en lnea recta, para estudiar los fenmenos pticos de forma sencilla, se acude a algunas simplificaciones tiles. As, las fuentes luminosas se consideran puntuales, esto es, como si estuvieran concentradas en un punto, del cual emergen rayos de luz o lneas rectas que representan las direcciones de propagacin. Un conjunto de rayos que parten de una misma fuente se denomina haz. Cuando la fuente se encuentra muy alejada del punto de observacin, a efectos prcticos, los haces se consideran formados por rayos paralelos. Si por el contrario la fuente est prxima la forma del haz es cnica.La naturaleza de la luz ha sido objeto de la atencin de filsofos y cientficos desde tiempos remotos. Ya en la antigua Grecia se conocan y se manejaban fenmenos y caractersticas de la luz tales como la reflexin, la refraccin y el carcter rectilneo de su propagacin, entre otros. No es de extraar entonces que la pregunta qu es la luz? se planteara como una exigencia de un conocimiento ms profundo. Los griegos primero y los rabes despus sostuvieron que la luz es una emanacin del ojo que se proyecta sobre el objeto, se refleja en l y produce la visin. El ojo sera, pues, el emisor y a la vez el receptor de los rayos luminosos.A partir de esa primera explicacin conocida, el desarrollo histrico de las ideas sobre la naturaleza de la luz constituye un ejemplo de cmo evolucionan las teoras y los modelos cientficos a medida que, por una parte, se consolida el concepto de ciencia y, por otra, se obtienen nuevos datos experimentales que ponen a prueba las ideas disponibles.El Modelo corpuscular de Newton.- Isaac Newton (1642-1727) se interes vivamente en los fenmenos asociados a la luz y los colores. A mediados del siglo XVII, propuso una teora o modelo acerca de lo que es la luz, cuya aceptacin se extendera durante un largo periodo de tiempo. Afirmaba que el comportamiento de la luz en la reflexin y en la refraccin podra explicarse con sencillez suponiendo que aqulla consista en una corriente de partculas que emergen, no del ojo, sino de la fuente luminosa y se dirigen al objeto a gran velocidad describiendo trayectorias rectilneas. Empleando sus propias palabras, la luz podra considerarse como multitudes de inimaginables pequeos y velocsimos corpsculos de varios tamaos.Al igual que cualquier modelo cientfico, el propuesto por Newton debera resistir la prueba de los hechos experimentales entonces conocidos, de modo que stos pudieran ser interpretados de acuerdo con el modelo. As, explic la reflexin luminosa asimilndola a los fenmenos de rebote que se producen cuando partculas elsticas chocan contra una pared rgida. En efecto, las leyes de la reflexin luminosa resultaban ser las mismas que las de este tipo de colisiones.Con el auxilio de algunas suposiciones un tanto artificiales, consigui explicar tambin los fenmenos de la refraccin, afirmando que cerca de la superficie de separacin de dos medios transparentes distintos, los corpsculos luminosos sufren unas fuerzas atractivas de corto alcance que provocan un cambio en la direccin de su propagacin y en su velocidad. Aunque con mayores dificultades que las habidas para explicar la reflexin, logr deducir las leyes de la refraccin utilizando el modelo corpuscular.El modelo ondulatorio de Huygens.- El fsico Christian Huygens (1629-1695.) dedic sus esfuerzos a elaborar una teora ondulatoria acerca de la naturaleza de la luz que con el tiempo vendra a ser la gran rival de la teora corpuscular de su contemporneo Newton.Era un hecho comnmente aceptado en el mundo cientfico de entonces, la existencia del ter csmico o medio sutil y elstico que llenaba el espacio vaco. En aquella poca se conocan tambin un buen nmero de fenmenos caractersticos de las ondas.En todos los casos, para que fuera posible su propagacin deba existir un medio material que hiciera de soporte de las mismas. As, el aire era el soporte de las ondas sonoras y el agua el de las ondas producidas en la superficie de un lago.Huygens supuso que todo objeto luminoso produce perturbaciones en el ter, al igual que un silbato en el aire o una piedra en el agua, las cuales dan lugar a ondulaciones regulares que se propagan a travs en todas las direcciones del espacio en forma de ondas esfricas. Adems, segn Huygens, cuando un punto del ter es afectado por una onda se convierte, al vibrar, en nueva fuente de ondas.Estas ideas bsicas que definen su modelo ondulatorio para la luz le permitieron explicar tanto la propagacin rectilnea como los fenmenos de la reflexin y la refraccin, que eran, por otra parte, comunes a los diferentes tipos de ondas entonces conocidas. A pesar de la mayor sencillez y el carcter menos artificioso de sus suposiciones, el modelo de Huygens fue ampliamente rechazado por los cientficos de su poca.La enorme influencia y prestigio cientfico adquirido por Newton se aliaron con la falta de un lenguaje matemtico adecuado, en contra de la teora de Huygens para la luz.El fsico ingls Thomas Young (1772-1829) public en 1781 un trabajo titulado Esbozos de experimentos e investigaciones respecto de la luz y el sonido. Utilizando como analoga las ondas en la superficie del agua, descubri el fenmeno de interferencias luminosas, segn el cual cuando dos ondas procedentes de una misma fuente se superponen en una pantalla, aparecen sobre ella zonas de mxima luz y zonas de oscuridad en forma alternada.El hecho de que, en diferentes zonas, luz ms luz pudiese dar oscuridad, fue explicado por Young en base a la teora ondulatoria, suponiendo que en ellas la cresta de una onda coincida con el valle de la otra, por lo que se produca una mutua destruccin.Aunque las ideas de Young tampoco fueron aceptadas de inmediato, el respaldo matemtico efectuado por Agustn Fresnel (1788-1827) catorce aos despus, consigui poner fuera de toda duda la validez de las ideas de Young sobre tales fenmenos, ideas que se apoyaban en el modelo ondulatorio propuesto por Huygens.El modelo corpuscular era incapaz de explicar las interferencias luminosas. Tampoco poda explicar los fenmenos de difraccin en los cuales la luz parece ser capaz de bordear los obstculos o doblar las esquinas como lo demuestra la existencia de una zona intermedia de penumbra entre las zonas extremas de luz y sombra. Las ideas de Huygens prevalecan, al fin, sobre las de Newton tras una pugna que haba durado cerca de dos siglos.La luz como onda electromagntica.- El fsico escocs James Clerk Maxwell en 1865 situ en la cspide las primitivas ideas de Huygens, aclarando en qu consistan las ondas luminosas. Al desarrollar su teora electromagntica demostr matemticamente la existencia de campos electromagnticos que, a modo de ondas, podan propagarse tanto por el espacio vaco como por el interior de algunas sustancias materiales.Maxwell identific las ondas luminosas con sus tericas ondas electromagnticas, prediciendo que stas deberan comportarse de forma semejante a como lo hacan aqullas. La comprobacin experimental de tales predicciones vino en 1888 de la mano del fisico alemn Henrich Hertz, al lograr situar en el espacio campos electromagnticos viajeros, que fueron los predecesores inmediatos de las actuales ondas de radio. De esta manera se abra la era de las telecomunicaciones y se haca buena la teora de Maxwell de los campos electromagnticos.La diferencia entre las ondas de radio (no visibles) y las luminosas tan slo radicaba en su longitud de onda, desplazndose ambas a la velocidad de la luz, es decir, a 300 000 km/s. Posteriormente una gran variedad de ondas electromagnticas de diferentes longitudes de onda fueron descubiertas, producidas y manejadas, con lo que la naturaleza ondulatoria de la luz quedaba perfectamente encuadrada en un marco ms general y pareca definitiva. Sin embargo, algunos hechos experimentales nuevos mostraran, ms adelante, la insuficiencia del modelo ondulatorio para describir plenamente el comportamiento de la luz...Los Fotones de Einstein.- Max Planck (1858-1947), al estudiar los fenmenos de emisin y absorcin de radiacin electromagntica por parte de la materia, forzado por los resultados de los experimentos, admiti que los intercambios de energa que se producen entre materia y radiacin no se llevaba a cabo de forma continua, sino discreta, es decir, como a saltos o paquetes de energa, lo que Planck denomin cuantos de energa.Esta era una idea radicalmente nueva que Planck intent conciliar con las ideas imperantes, admitiendo que, si bien los procesos de emisin de luz por las fuentes o los de absorcin por los objetos se verificaba de forma discontinua, la radiacin en s era una onda continua que se propagaba como tal por el espacio.As las cosas, Albert Einstein (1879-1955) detuvo su atencin sobre un fenmeno entonces conocido como efecto fotoelctrico. Dicho efecto consiste en que algunos metales como el cesio, por ejemplo, emiten electrones cuando son iluminados por un haz de luz.El anlisis de Einstein revel que ese fenmeno no poda ser explicado desde el modelo ondulatorio, y tomando como base la idea de discontinuidad planteada con anterioridad por Plank, fue ms all afirmando que no slo la emisin y la absorcin de la radiacin se verifica de forma discontinua, sino que la propia radiacin es discontinua.Estas ideas supusieron, de hecho, la reformulacin de un modelo corpuscular. Segn el modelo de Einstein la luz estara formada por una sucesin de cuantos elementales que a modo de paquetes de energa chocaran contra la superficie del metal, arrancando de sus tomos los electrones ms externos. Estos nuevos corpsculos energticos recibieron el nombre de fotones (fotos en griego significa luz).La luz onda o corpsculo?.- La interpretacin efectuada por Einstein del efecto fotoelctrico fue indiscutible, pero tambin lo era la teora de Maxwell de las ondas electromagnticas.Ambas haban sido el producto final de la evolucin de dos modelos cientficos para la luz, en un intento de ajustarlos con ms fidelidad a los resultados de los experimentos. Ambos explican la realidad, a pesar de lo cual parecen incompatibles.Sin embargo, cuando se analiza la situacin resultante prescindiendo de la idea de que un modelo deba prevalecer necesariamente sobre el otro, se advierte que de los mltiples fenmenos en los que la luz se manifiesta, unos, como las interferencias o la difraccin, pueden ser descritos nicamente admitiendo el carcter ondulatorio de la luz, en tanto que otros, como el efecto fotoelctrico, se acoplan slo a una imagen corpuscular. No obstante, entre ambos se obtiene una idea ms completa de la naturaleza de la luz. Se dice por ello que son complementarios.Las controversias y los antagonismos entre las ideas de Newton y Huygens han dejado paso, al cabo de los siglos, a la sntesis de la fsica actual. La luz es, por tanto, onda, pero tambin corpsculo, manifestndose de uno u otro modo en funcin de la naturaleza del experimento o del fenmeno mediante el cual se la pretende caracterizar o describir.El experimentum Crucis de Newton.- Newton haba encontrado ya que la luz blanca es una luz compuesta, pero deseaba demostrar de una forma indiscutible que los colores que emergan del prisma no eran modificaciones de la luz blanca, como sugeran sus adversarios cientficos. Para conseguirlo ide un experimentum crucis o experimento crucial que consista, en esencia, en someter a cada uno de los colores obtenidos por la accin de un primer prisma, a un segundo prisma, y comprobar por una parte que no poda descomponerse ms y por otra su diferente comportamiento en cuanto al grado de desviacin sufrida por efecto del prisma. Newton resume sus resultados en los siguientes trminos: En primer lugar descubr que los rayos que son ms refractados que otros de la misma incidencia exhiben colores prpuras y violetas, mientras que aquellos que exhiben el rojo son menos refractados, y los azules, verdes y amarillos poseen refracciones intermedias... En segundo y a la inversa, descubr que rayos de igual incidencia son gradualmente ms y ms refractados segn su disposicin a exhibir colores en este orden: rojo, amarillo, verde, azul y violeta con todos sus colores intermedios.El experimento de Young.- En su trabajo titulado Esbozos de experimentos e investigaciones respecto al fondo y a la luz, Thomas Young describe su propio experimento de interferencias luminosas, conocido tambin como de las dos rendijas. Al igual que Newton, Young emple la luz solar iluminando de forma controlada un cuarto oscuro.Dispuso en su interior dos pantallas. Con la primera cubri la ventana y en ella efectu dos orificios que permitan el paso de la luz. Sobre la segunda recoga la luz proyectada. Modificando el tamao de los orificios observ que si stos eran grandes se formaban dos manchas luminosas y separadas en la segunda pantalla. Pero si los orificios eran suficientemente pequeos, las dos manchas de luz se extendan y sus mitades prximas se superponan una sobre la otra dando lugar a una serie de bandas brillantes separadas por otras oscuras.Este fenmeno de interferencias luminosas poda ser explicado a partir de la teora ondulatoria de la luz propuesta por Huygens. Cuando las ondas S y S' procedentes de los focos O y O' respectivamente, llegaban a la pantalla se superponan dando lugar a esa imagen compuesta observada por Young. Dicha superposicin poda ser de dos tipos extremos, o bien los valles de la onda S coincidan con los valles de la onda S' (y anlogamente para las crestas) o bien un valle de la onda S coincida en la segunda pantalla con una cresta de la onda S' (y viceversa).En el primer caso se producira un refuerzo de la perturbacin, lo que podra explicar la existencia de bandas brillantes en esa zona comn; la interferencia luminosa habra sido constructiva. En el segundo se producira una anulacin mutua de las perturbaciones al estar dirigidas en sentidos opuestos; la interferencia habra sido destructivo dando lugar a esas zonas oscuras observadas experimentalmente.La coincidencia o la oposicin de las ondas al llegar a la segunda pantalla dependera de las diferencias de distancias entre el punto de confluencia y los focos O y O' respectivos, lo que explicara que las bandas brillantes y oscuras se alternasen en la pantalla al desplazarnos desde el punto central equidistante de los dos orificios, hacia los extremos de la pantalla.

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NATURALEZA DE LA LUZNATURALEZA DE LA LUZ1. Modelo corpuscular de la luz. 2. Modelo ondulatorio de la luz 3. Naturaleza dual de la luz 4. Propagacin de la luz: ndice de refraccin y camino ptico 5. Reflexin de la luz: Ley de Snell. REFLEXIN TOTAL EN UN CHORRO DE AGUA. 6. Dispersin de la luz

NATURALEZA DE LA LUZUna de las ramas ms antiguas de la fsica es la ptica, ciencia de la luz, que comienza cuando el hombre trata de explicar el fenmeno de la visin considerndolo como facultad anmica que le permite relacionarse con el mundo exterior. Dejando de lado as ideas ms antiguas sobre la naturaleza de la luz, los mximos protagonistas de esta historia son Isaac Newton y Cristian Huygens. Ambos cientficos fueron contemporneos y llegaros a conocerse en 1689. un ao ms tarde aparece la obra de Huygens, mientras que Newton publica su obra en 1704. en sus obras aparecen las dos teoras clsicas ondulatoria y corpuscular sobre la naturaleza de la luz.

1 TEORIA CORPOSCULAREsta teora se debe a Newton (1642-1726). La luz est compuesta por diminutas partculas materiales emitidas a gran velocidad en lnea recta por cuerpos luminosos. La direccin de propagacin de estas partculas recibe el nombre de rayo luminoso. La teora de Newton se fundamenta en estos puntos: Propagacin rectilnea. La luz se propaga en lnea recta porque los corpsculos que la forman se mueven a gran velocidad. Reflexin. se sabe que la luz al chocar contra un espejos se refleja. Newton explicaba este fenmeno diciendo que las partculas luminosas son perfectamente elsticas y por tanto la reflexin cumple las leyes del choque elstico. Refraccin. El hechos de que la luz cambie la velocidad en medios de distinta densidad, cambiando la direccin de propagacin, tiene difcil explicacin con la teora corpuscular. Sin embargo Newton supuso que la superficie de separacin de dos medios de distinto ndice de refraccin ejerca una atraccin sobre las partculas luminosas, aumentando as la componente normal de la velocidad mientras que la componente tangencial permaneca invariable.

Segn esta teora la luz se propagara con mayor velocidad en medios ms densos. Es uno de los puntos dbiles de la teora corpuscular. 2 TEORIA ONDULATORIAFue idea del fsico holands C. Huygens. La luz se propaga mediante ondas mecnicas emitidas por un foco luminoso. La luz para propagarse necesitaba un medio material de gran elasticidad, impalpable que todo lo llena, incluyendo el vaco, puesto que la luz tambin se propaga en l. A este medio se le llam ter. La energa luminosa no est concentrada en cada partcula, como en la teora corpuscular sino que est repartida por todo el frente de onda. El frente de onda es perpendicular a las direcciones de propagacin. La teora ondulatoria explica perfectamente los fenmenos luminosos mediante una construccin geomtrica llamada principio de Huygens. adems segn esta teora, la luz se propaga con mayor velocidad en los medios menos densos. a pesar de esto, la teora de Huygens fue olvidada durante un siglo debido a la gran autoridad de Newton.

En 1801 el ingls T. Young dio un gran impulso a la teora ondulatoria explicando el fenmeno de las interferencias y midiendo las longitudes de onda correspondientes a los distintos colores del espectro. La teora corpuscular era inadecuada para explicar el hecho de que dos rayos luminosos, al incidir en un punto pudieran originar oscuridad.3 NATURALEZA DUAL DE LA LUZ3 Naturaleza dual de la luz A finales del siglo XIX se saba ya que la velocidad de la luz en el agua era menor que la velocidad de la luz en el aire contrariamente a las hiptesis de la teora corpuscular de Newton. En 1864 Maxwell obtuvo una serie de ecuaciones fundamentales del electromagnetismo y predijo la existencia de ondas electromagnticas. Maxwell supuso que la luz representaba una pequea porcin del espectro de ondas electromagnticas. Hertz confirm experimentalmente la existencia de estas ondas.

El estudio de otros fenmenos como la radiacin del cuerpo negro, el efecto fotoelctrico y los espectros atmicos puso de manifiesto la impotencia de la teora ondulatoria para explicarlos. En 1905, basndose en la teora cuntica de Planck, Einstein explic el efecto fotoelctrico por medio de corpsculos de luz que l llam fotones. Bohr en 1912 explic el espectro de emisin del tomo de hidrgeno, utilizando los fotones, y Compton en 1922 el efecto que lleva su nombre apoyndose en la teora corpuscular de la luz.Apareci un grave estado de incomodidad al encontrar que la luz se comporta como onda electromagntica en los fenmenos de propagacin , interferencias y difraccin y como corpsculo en la interaccin con la materia. No hay por qu aferrarse a la idea de incompatibilidad entre las ondas y los corpsculos, se trata de dos aspectos diferentes de la misma cuestin que no solo no se excluyen sino que se complementan.