Espectro electromagnético y comportamiento de la luz

La luz viaja en línea

Su valor es constante de 3x10(8)m/s. Es una onda electromagnética, la onda tiene materia, la luz es constante.

Espectro electromagnético

Es el conjunto de frecuencias que indica la cantidad de energía que transporta una determinada onda lumínica. Empieza con poca longitud de onda, poca energía y alta frecuencia. Avanzando podemos encontrar desde 400 nanómetros a 700nm representado por el arcoíris, al final se cambian los valores de longitud, frecuencia y energía.

Casos de vida cotidiana

Rayos gama –10-11nm, radiación ultravioleta…10-7 10-8m, radiación infrarroja 10(-3) 10(-6)

Rayos x 10(-11) 10(-8)m, luz visible 700-400nm, microondas 1mm-1m

Conociendo el espectro, el cual es el electromagnético ya que la luz al considerarse onda no necesita de un medio.

Proyección de la luz

Viaja en línea recta

Materiales: Transparentes: toda la luz / traslucidos: un % de luz / opacos: no pasa la luz

Sombra: al tapar la luz, formamos un obstáculo

Umbra: muy oscura / penumbra: más clara

Propiedades de la luz

Describen el comportamiento de una onda lumínica

1. Reflexión: indica que una onda lumínica puede viajar por un medio, encontrarse con una superficie, rebotar y seguir su viaje. En una reflexión ideal el rayo incidente y el reflejado en relación a la normal, son iguales
   • Difusa: superficie rugosa, por lo que el ángulo formado por los rayos son distintos, por eso la imagen es distorsionada y borrosa
   • Especular: superficie lisa, por lo que la reflexión ocurre de manera perfecta, generándose una imagen idéntica del objeto
2. Refracción: una onda lumínica puede viajar por un determinado medio y cambiar a otro, solo cuando el medio sea transparente
3. Difracción: la luz puede bordear un obstáculo o pasar la rendija
   • Interferencia: 2 ondas lumínicas interactúan entre sí, esto se ve en una forma de arcoíris en una burbuja de jabón
   • Polarización: instrumento calificado, pasa solo un tipo de onda, se ocupa en cámaras profesionales. Son transparentes
   • Efecto doppler en la luz: ocurre con el movimiento de las galaxias en donde si se acerca o aleja del observador, tendrá un corrimiento hacia el rojo o el azul

Espejos reflexión

Superficie muy pulida, puede llegar a reflejar el 100% de la luz que recibe

1. Espejos planos: forman una imagen virtual (no es lo que estamos viendo) derecha y de igual tamaño
2. Espejos curvos:
   • Cóncavo: parte interna de una circunferencia, rayo llega a un punto
   • Convexo: parte externa de una circunferencia, rayos llegan y se van

Formación de imágenes en espejos curvos

Es necesaria la interacción de dos o tres rayos notables. Rayos notables: son aquellos que salen desde cualquier objeto, pasan por el foco, chocan con el espejo y se devuelven al eje principal

1. Rayo vocal: sale desde el objeto, pasa por el foco choca con el espejo y se devuelve paralelo al eje principal
2. Rayo paralelos: viaja saliendo desde el objeto y siguiendo parcialmente al eje principal chocando en el espejo y pasando por el foco
3. Rayo radial: rayo que sale desde el objeto y viaja en dirección al centro de curvatura, rebotando en el espejo y devolviendo por la misma trayectoria que ha llegado

Lentes refracción

Material: transparentes y por donde la luz pasa cambia de medio y velocidad, su fenómeno es la refracción

1. Lentes convergentes: es más ancho en la parte central que en los extremos, la luz llega al foco
2. Lentes divergentes: más anchos en los extremos que en el centro. La luz se refracta, lo hace a la parte externa del foco

*1249 Bacon dijo que los lentes mejoraban la visión, x siglo los chinos ya los ocupaban.

Formación de imágenes en lentes

Se necesitan rayos notables modificados por la refracción

1. Rayo paralelo: luz que sale desde el objeto, viaja paralelo al eje principal, se refracta en la mitad, solo si el lente es convergente. Si es divergente, después de la refracción la luz se va alejando como proyección del foco
2. Rayo radial: luz que viaja en dirección al centro del lente, ya sea convergente o divergente
3. Rayo focal: luz, pasa por el foco refractándose en la mitad y siguiendo su viaje paralelo, ocurre en ambos lentes igual