Conceptos Fundamentales de Óptica, Electricidad y Ondas Físicas
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Óptica: Fenómenos de la Luz y Espejos
Ley de Snell y Refracción
La Ley de Snell describe cómo se refracta la luz al pasar de un medio a otro y se expresa como:
n₁ sin θ₁ = n₂ sin θ₂
El índice de refracción (n) indica qué tan lento viaja la luz en un medio.
El ángulo límite es el ángulo a partir del cual se produce la reflexión total interna.
Fenómenos de la Luz
Reflexión: Es un fenómeno por el cual la luz rebota en una superficie y vuelve al mismo medio. Según la ley de la reflexión, el ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión, y ambos se miden respecto a la normal.
Refracción: Ocurre cuando la luz pasa de un medio a otro, cambiando su velocidad y dirección. Este fenómeno depende del material que atraviesa.
Diferencias Clave entre Reflexión y Refracción
- Reflexión: Ocurre cuando la luz choca contra una superficie; la luz no cambia de medio (ej.: aire).
- Refracción: Ocurre cuando la luz pasa de un medio a otro (agua, aire, vidrio); la luz cambia su velocidad y su dirección, dependiendo del índice de refracción.
Conceptos de Espejos
Un Espejo es una superficie pulida que refleja la luz y permite la formación de imágenes.
- Plano: El espejo plano forma una imagen virtual, derecha y del mismo tamaño que el objeto.
- Cóncavo: Es un espejo esférico cuya superficie reflectante está hacia el interior. Puede formar imágenes reales o virtuales, invertidas o derechas.
- Convexo: Es un espejo esférico cuya superficie reflectante está hacia el exterior. Forma siempre imágenes virtuales, derechas y de menor tamaño que el objeto.
Naturaleza del Sonido y la Luz
El sonido es una onda mecánica longitudinal producida por vibraciones y se propaga en un medio material.
La luz es una onda electromagnética que puede propagarse en el vacío y presenta doble comportamiento:
- Ondulatorio: Explica fenómenos como la interferencia y la difracción.
- Corpuscular: Explica fenómenos como el efecto fotoeléctrico.
Fundamentos de Electricidad
Conceptos Eléctricos Básicos
La carga eléctrica es una propiedad de la materia que puede ser positiva o negativa.
La electrización es el proceso por el cual un cuerpo adquiere carga eléctrica.
La corriente eléctrica es el movimiento ordenado de cargas a través de un conductor.
El campo eléctrico es la región donde una carga ejerce influencia.
Ley de Ohm y Circuitos
La Ley de Ohm relaciona la tensión eléctrica (V), la corriente eléctrica (I) y la resistencia eléctrica (R). Establece que la corriente que circula por un conductor es proporcional a la tensión aplicada e inversamente proporcional a la resistencia.
Se expresa mediante la fórmula: V = R I
Circuito Eléctrico
Un circuito eléctrico es un conjunto de elementos conectados que permiten el paso de corriente eléctrica cuando el circuito está cerrado.
Elementos de un Circuito
- Fuente: Proporciona energía eléctrica.
- Conductores: Permiten el paso de la corriente.
- Receptor: Utiliza la energía eléctrica.
- Interruptor: Controla el paso de la corriente.