Propietats Físiques del So i la Llum: Ones, Reflexió i Colors

1. La Naturalesa del So

El so és una vibració mecànica que es propaga en forma d'ona a través de la matèria. Les ones generades per vibració s'anomenen *ones sonores*.

El so necessita un medi material per propagar-se. La velocitat de propagació depèn del material:

• Aire: 340 m/s
• Aigua: 1600 m/s
• Fusta: 3900 m/s
• Acer: 5100 m/s
• Alumini: 6400 m/s

Reflexió i Absorció del So

• Reflexió: L'ona sonora rebota i canvia de direcció. Això produeix:
  • Eco: Es produeix quan l'ona xoca amb un obstacle, es reflecteix i retorna (distància mínima de 17 m).
  • Reverberació: L'oïda barreja el so inicial amb el reflectit (distància inferior a 17 m).
• Absorció: Hi ha materials com el suro o la fusta que absorbeixen les ones, i altres com els metalls que les reflecteixen.

Propietats del So

• Intensitat: Indica la quantitat d'energia de l'ona sonora. Permet distingir sons forts o febles i es mesura en decibels (dB). Dins la intensitat trobem:
  • Atenuació: L'energia es dispersa en un volum d'aire.
  • Esmorteïment: Una part de l'energia és absorbida pel medi i pels cossos.
• To: Determinat per la *freqüència* de l'ona sonora (nombre de vibracions per segon). Ens permet distingir sons greus (freqüència baixa) i aguts (freqüència alta). Es mesura en hertz (Hz).
• Timbre: Permet distingir els sons de diversos instruments i les veus de les persones.

2. La Naturalesa de la Llum

La llum és una forma d'energia radiant que es propaga pel buit (300.000 km/s) i per medis transparents com l'aigua (225.000 km/s) i l'aire (velocitat propera a la del buit).

Fonts Lluminoses i Cossos Il·luminats

• Els pocs cossos capaços d'emetre llum pròpia s'anomenen fonts lluminoses. Perquè l'ull humà pugui veure la llum d'un cos, aquest ha de superar els 500 graus Celsius.
• Els cossos que no emeten llum només són percebuts quan reflecteixen la llum que incideix sobre ells. Es tracta de cossos il·luminats.

Propagació de la Llum

La llum es propaga en línia recta i en totes direccions. La trajectòria que segueix la llum s'anomena *raig lluminós*; el conjunt d'aquests raigs origina un *feix de llum*.

Intensitat Lumínica

La quantitat d'energia transportada per un raig de llum està relacionada amb la seva intensitat: com més energia, més intensa és la llum.

Classificació dels Materials

Segons la capacitat d'un material per deixar passar la llum, els cossos poden ser:

• Transparents: Permeten el pas total de la llum (aigua i vidre).
• Translúcids: Permeten el pas parcial de la llum (paper de vidre esmerilat).
• Opacs: No permeten el pas de la llum (metall, fusta, cartró).

Ombra i Penombra

Quan un cos opac s'interposa entre un focus de llum i una pantalla, darrere seu es forma l'ombra. Si el focus lluminós és molt gran, o bé petit però es troba a prop de l'objecte, als marges de l'ombra es forma la penombra.

3. Refracció i Reflexió de la Llum

Refracció de la Llum

La refracció de la llum és el canvi de direcció que experimenta la llum en passar d'un medi a un altre.

Reflexió de la Llum

La reflexió de la llum és el canvi de direcció que experimenta la llum en xocar contra un cos sense travessar-lo. Pot ser:

• Especular: Quan es produeix en superfícies planes (mirall).
• Difusa: Quan es produeix en superfícies rugoses i provoca reflexions en moltes direccions.

4. Els Colors de la Matèria i l'Espectre Visible

El Sol emet diversos tipus d'ones lluminoses, cadascuna amb un nivell d'energia diferent. El conjunt de totes aquestes ones constitueix l'espectre de la llum solar.

De tot l'espectre, només podem percebre les ones que produeixen els colors següents:

• Violat
• Índic
• Blau
• Verd
• Groc
• Taronja
• Vermell

Les ones que produeixen aquests colors constitueixen el que s'anomena l'espectre visible.