Fisica- la teoría ondulatoria. PDF

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Estudio inicial de la teoría ondulatoria....

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TEORIA ONDULATORIA DE LA LUZ 9.5 Demostrar La Tol: Propugnada por Christian Huygens en el año 1678, describe y explica lo que hoy se considera como leyes de reflexión y refracción. Define a la luz como un movimiento ondulatorio semejante al que se produce con el sonido. Los físicos de la época consideraban que todas las ondas requerían de algún medio que las transportara en el vacío, así que para las ondas lumínicas se postula como medio a una materia insustancial e invisible a la cual se le llamó “éter”. La presencia del éter fue muy cuestionado, ya que existe una contradicción en cuanto a la presencia del éter como medio de transporte de ondas, ya que se requeriría que éste reuniera alguna característica sólida pero que a su vez no opusiera resistencia al libre tránsito de los cuerpos sólidos. En aquella época, la teoría de Huygens no fue muy considerada, y tuvo que pasar más de un siglo para que fuera tomada en cuenta la esta teoría. Los experimentos del médico inglés Thomas Young sobre los fenómenos de interferencias luminosas, y los del físico francés Auguste Jean Fresnel sobre la difracción fueron decisivos para que ello ocurriera y se colocara en la tabla de estudios de los físicos sobre la luz, la propuesta realizada por Huygens. Young demostró experimentalmente el hecho paradójico que se daba en la teoría corpuscular de que la suma de dos fuentes luminosas pueden producir menos luminosidad que por separado. En una pantalla negra practica dos minúsculos agujeros muy próximos entre sí: al acercar la pantalla al ojo, la luz de un pequeño y distante foco aparece en forma de anillos alternativamente brillantes y oscuros. ¿Cómo explicar el efecto de ambos agujeros que por separado darían un campo iluminado, y combinados producen sombra en ciertas zonas? Young logra explicar que la alternancia de las franjas por la imagen de las ondas acuáticas. Si las ondas suman sus crestas hallándose en concordancia de fase, la vibración resultante será intensa. Por el contrario, si la cresta de una onda coincide con el valle de la otra, la vibración resultante será nula.

Para poder describir una onda electromagnética podemos utilizar los parámetros habituales de cualquier onda:     

Amplitud (A): Es la longitud máxima respecto a la posición de equilibrio que alcanza la onda en su desplazamiento. Periodo (T): Es el tiempo necesario para el paso de dos máximos o mínimos sucesivos por un punto fijo en el espacio. Frecuencia (v): Número de de oscilaciones del campo por unidad de tiempo. Es una cantidad inversa al periodo. Longitud de onda (λ' '): Es la distancia lineal entre dos puntos equivalentes de ondas sucesivas. Velocidad de propagación (V): Es la distancia que recorre la onda en una unidad de tiempo. En el caso de la velocidad de propagación de la luz en el vacío, se representa con la letra c.

La velocidad, la frecuencia, el periodo y la longitud de onda están relacionadas por las siguientes ecuaciones:

Algunos de los fenómenos más importantes de la luz se comprenden fácilmente si se considera que tiene un comportamiento ondulatorio. Un fenómeno de la luz identificable con su naturaleza ondulatoria es la polarización. La luz no polarizada está compuesta por ondas que vibran en todos los ángulos, al llegar a un medio polarizador, sólo las ondas que vibran en un ángulo determinado consiguen atravesar el medio, al poner otro polarizador a continuación, si el ángulo que deja pasar el medio coincide con el ángulo de vibración de la onda, la luz pasará íntegra, si no sólo una parte pasará hasta llegar a un ángulo de 90º entre los dos polarizadores, donde no pasará nada de luz.

Este efecto, además, permite demostrar el carácter transversal de la luz (sus ondas vibran en dirección perpendicular a la dirección de propagación).

OBJETIVO Demostrar mediante un experimento sencillo la Teoría de la luz ondulatoria. MATERIAL  

Un reloj digital ó una calculadora Lentes de sol polarizados

METODO En este sencillo experimento demostraremos la propiedad de la luz del carácter transversal de la luz. 1. Se coloca una de las micas de los lentes de sol sobre la pantalla del reloj o de la calculadora. 2. Se gira el lente. 3. Anotar observaciones 4. Hacer lo mismo pero ahora con el sol. RESULTADOS 

En el primer caso:

El lente se gira hasta que en la pantalla del reloj o de la calculadora no se ve nada. 

En el segundo caso:

El lente se gira hasta que la lente se pone totalmente negra. ANÁLISIS DE RESULTADOS Esto se puede explicar por medio del fenómeno conocido como polarización que dice que las ondas de las partículas de luz viajan transversalmente. El vidrio polarizado lo que hace es dejar pasar solamente ciertas ondas de luz que viajan verticalmente. Así solo puede pasar cierta cantidad de luz. Lo que ocurre en el experimento es que tanto como el lente como la pantallita de ciertos relojes digitales y ciertas calculadoras vienen polarizadas. Así, al girar la lente se llega a un punto donde la lente como la pantalla se contraponen no dejando pasar ninguna onda de luz. En el caso del sol, este manda la luz de forma vertical y es reflejado en dirección horizontal, vertical o diagonal. Así, el polarizado solo deja pasar los rayos verticales, haciendo que de un lado no se vea nada y del otro se tiene poca nitidez.

CONCLUSIONES Se pudo demostrar que la luz viaja en ondas transversales y es reflejada en distintas direcciones. BIBLIOGRAFÍA ESTÁ INCOMPLETA.  http://www.mitecnologico.com/iem/Main/TeoriaOndulatoriaDeLaLuz  Tipens, “Física: Conceptos y A plicaiones”, ed. Mc Graw Hill....