Luz.

¿Que es?

La luz se define como una onda electromagnética que se compone de fotones; que son partículas energizadas. La frecuencia y energía de la luz son las que determinan la longitud de la onda de un color percibible por el ojo humano, según la física, es una ciencia llamada óptica, en donde se ven las características, comportamiento y manifestaciones de la luz.

Los científicos que más han intentado explicar los fenómenos que experimenta la luz han sido Newton, Huygens, Fresnel, Young, Millikan, Einstein; entre otros. Según los estudios, se llegó a la conclusión, que, la luz presenta dos naturalezas, la ondulatoria y la de partículas cuando interactúa con la materia. Esta teoría, es uno de los principios básicos de la mecánica cuántica.

Los colores se conocen como espectro electromagnético, lo cual es una distribución de energías de las radiaciones electromagnéticas; éstas se ordenan de menor a mayor según la longitud de ondas de ultravioleta a infrarrojo. Entre lo que se comprende como espectro electromagnético, encontramos una zona llamada espectro visible, éste es la región que es percibible por el ojo humano y en cada longitud de onda, se atribuye un color; a la radiación electromagnética que se ubica en la zona del espectro electromagnético, le conocemos como luz. El espectro visible carece de límites, sin embargo, el ojo humano solo ve longitudes de ondas que van desde 400 a 700 nanómetros.

La luz se puede transportar en el vacío. Gracias a Einstein, la luz tiene velocidad, la cual es de 299.792.457 m/s, ésta es una constante de aproximadamente 300.000 km/s. A pesar de ser constante, la velocidad cambia si el espacio no es vacío; si hablamos de materia, ésta dependerá de la estructura molecular de esta y de sus propiedades electromagnéticas, ya que por medio de estas, pueden cambiar los valores de longitudes de ondas o frecuencias de la luz.

Propiedades de la luz:

Se propaga en linea recta:
La linea recta que propaga se denomina rayo de luz, este hecho es demostrable gracias a la propagación de las sombras, ilueta oscura con la forma del objeto.

Se refleja:
Se presenta por medio de dos rayos, el que llega a una superficie y el que 'rebota' después de reflejarse; este lo podemos encontrar, ya que al trazar una recta perpendicular a la superficie, el rayo formará un ángulo con la recta, llamado ángulo de incidencia.

Se reflacta:

Es el cambio de dirección que experimentan los rayos luminosos al pasar de un medio a otro, por ejemplo pasar de aire a agua, la luz se desvía.

Las leyes fundamentales de la refracción son:

- El rayo refractado, el incidente y la normal se encuentran en un mismo plano.

- El rayo refractado se acerca a la normal cuando pasa de un medio en el que se propaga a mayor velocidad a otro en el que se propaga a menor velocidad. Por el contrario, se aleja de la normal al pasar a un medio en el que se propaga a mayor velocidad.

La relación entre la velocidad de la luz en el vacío y en un medio en el que pueda propagarse se denomina índice de refracción (n) de ese medio: n = c / v

Experimento N°1. Refracción.

A continuación el procedimiento para el experimento de refracción.

Para esto necesitas:

-Plastilina limpiatipos

-Una vasija plástica u otro.

-Un espejo plano.

-Agua.

¿como lo haces?

Vacías agua en la vasija plástica de modo que al insertar el espejo con un leve ángulo de aproximadamente 30° éste quede cubierto totalmente con agua, para lograr la inclinación del espejo, nos ayudamos de la plastilina limpiatipos, intentamos reflejar en el espejo la luz del sol, la cual debe ser potente, mas o menos al medio día para obtener un mejor resultado. No olvidemos que la luz va a reflejar en el techo del lugar al que apuntemos, al tener la refracción, obtendremos los colores del arco íris.

Imágenes:

Defectos de la visión y el lente correspondiente para solucionar el problema.

Miopía:
En el ojo miope, el foco está delante de la retina cuando el ojo está relajado, y así no efectuar acomodación para que al alcanzarla, ésta se encuentre más cerca del cristalino, que en un ojo normal.
En otras palabras, la persona miope, no ve bien de lejos, ya que su punto focal está más cerca de la córnea que en un ojo normal, los objetos situados en el infinito, se forman delante de la retina y se ven borrosos y solo se ven bien, cuando están cerca al observador.
Para corregir este problema, se usan lentes divergentes, en comparación:

Hipermetropía:

El foco imágen del ojo, se presenta detrás de la retina cuando el ojo está descansando sin empezar la acomodación; el foco está fuera del globo ocular, para ver los objetos que se encuentran en el infinito, necesita de una acomodación, ve bien de lejos, pero para hacerlo, ha gastado recorrido de acomodación.

Su punto próximo es más lejano que el de un ojo normal, por que gasta antes el recorrido de acomodación que es capaz de hacer; el punto remoto es virtual y se encuentra detrás del ojo.

Para corregir esta situación, se necesita de lentes convergentes, y en algunos casos, agrandar el globo ocular.

En comparación:

Presbicia:

Cuando hablamos de esta discapacidad, nos referimos a la la vista cansada de la persona, ya que, con los años, la capacidad de adaptación del cristalino pierde flexibilidad y aumenta la distancia a la que se encuentra el punto próximo, este se corrige con lentes convergentes.

En comparación:

Astigmatismo:

Hablamos de astigmatismo cuando la cornea está deformada, adoptando una forma esférica con una superficie cilíndrica superpuesta, por ende, los objetos puntuales se dan como imágenes líneas cortas, para corregir este problema, se necesita un lente cilíndrica compensadora.

En comparación:

Cataratas:

Este estado, es muy frecuente al envejecer, ya que el cristalino, se opaca y no permite el paso de luz.

Este estado se corrige únicamente mediante la operación, extirpando el cristalino e instalando una lente plástica intraocular de reemplazo, que ejerce sus funciones y no necesita ser sustituida por el resto de la vida de la persona.

Electromagnetismo.

Estudia y unifica los fenómenos eléctricos y magnéticos fundamentandose gracias a Michael Faraday, y formulados por James Clerck Maxwell.

La fórmula consiste en cuatro ecuaciones diferenciales vectoriales que relacionan el campo eléctrico, el campo magnético, la corriente eléctrica, polarización eléctrica y polarización magnética, éstas, son conocidas como las ecuaciones de Maxwell.

Las explicaciones se basan en magnitudes físicas vectoriales o tensoriales que dependen de la posición en el espacio y del tiempo. El electromagnetismo describe fenomenos físicos macroscópicos en los que intervienen cargas eléctricas en reposo y movimiento usando campos tanto eléctricos como magnéticos y sus efectos sobre las sustancias sólidas, líquidas y gaseosas.

Al ser una teoría macroscópica, es aplicable a un número muy grande de partículas y a distancias grandes con respecto a sus dimensiones; el electromagnetismo se relaciona con los fenómenos atómicos y moleculares, para ello, se necesita la mecánica cuántica.

El electromagnetismo es considerado una de las cuatro fuerzas fundamentales del universo.

Experimento N°2 Reflección.

Vía Youtube.