UNIDAD 1: LA LUZ Teorías y Óptica

Liceo Bicentenario de Viña del MarProf. Paula Durán ÁvilaFísica 2020

OBJETIVO DE APRENDIZAJE

Explicar fenómenos luminosos, como reflexión, la refracción, lainterferencia y el efecto Doppler, entre otros, por medio de laexperimentación y el uso de modelos, considerando:Los modelos corpuscular y ondulatorio de la luz.Las características y la propagación de la luz (viaja en línearecta, formación de sombras y poseer rapidez, entre otras).La formación de imágenes (espejos y lentes).La formación de colores (difracción, colores primarios ysecundarios, filtros).Sus aplicaciones tecnológicas (lentes, telescopio, prismáticos yfocos, entre otros)

EVALUACIÓN DIAGNÓSTICAEn tu cuaderno, responde las siguientes preguntas antes de empezar arevisar el resto del documento.

1. ¿Qué piensas que es la luz? Explica según lo que tú entiendas

2. ¿Qué características de la propagación de la luz permite que lassombras conserven la silueta del objeto que obstaculiza la luz?Explica

3. ¿Qué factores o elementos son necesarios para que se genere unarcoíris? Explica

4. Si dejas una bombilla dentro de un vaso con agua, esta parecequebrarse en el límite del agua con el aire, tal como se muestra enla siguiente imagen. ¿Por qué sucede este fenómeno? Propón unaexplicación

5. ¿Por qué poner una palabra como “Física” en frente de unespejo, la imagen se ve invertida?

¿QUÉ ES LA LUZ? Teorías de la Luz

S. V A.C. – GRECIA CLÁSICA

Platón Luz es una sustancia que sale de nuestros ojos y al chocar contra los objetos nos permite verlos.

Aristóteles – Escuela Atomista Los objetos emiten una vibración que llega en línea recta hasta el alma a través los ojos.

SIGLO XVIIISAAC NEWTON (1643 – 1727)

Separa la luz blanca en espectro de colores al hacerlo pasar por un prima

Modelo Corpuscular Luz compuesta por diminutas partículas (corpúsculos) sin masa

Evidencias: Se mueven en línea recta.

Formación de Sombras

Reflexión de la luz en los objetos

No pudo explicar: ¿por qué los cuerpos no pierden masa al emitir corpúsculos?

SIGLO XVIICHRISTIAN HUYGENS (1629 –1695)

Modelo Ondulatorio

la luz es una onda

Permite explicar los fenómenos de reflexión y refracción; que se propaga a través del éter (medio insustancial)

Evidencias: La luz se propaga en línea recta La reflexión de la luz

1675Christensen Roemer (1644 – 1710)

Primera medición de la rapidez de la luz

Las lunas de Júpiter, en sus propias órbitas, se eclipsan tras el planeta con una frecuencia constante. Al observar el retraso de un eclipse, lo adjudicó al tiempo que la luz se demoraba en recorrer la distancia

Se establece un valor de 220.000.000 [m/s] para la rapidez de la luz.

1850Armand Hippolyte Fizeau (1819 – 1896)

Sistema Mecánico de medición de la velocidad de la luz

Conociendo la distancia entre el espejo y la rueda, la rapidez de rotación y el número de dientes de la rueda.

Establece que la rapidez de la luz era de 310.000.000 [m/s]

1850Armand Hippolyte Fizeau (1819 – 1896)

Experimento de la Doble Rendija

Observa la difracción e interferencia de la luz

Evidencia de la Luz como una onda

1801Augustin Fresnel (1788 – 1827)

Uso de Cristales Romboidales

Observa que la luz se polarizaba

Evidencia de la luz como onda transversal

Mediados S. XIXJames Maxwell (1831 – 1879)

Teoría ElectromagnéticaPresenta la onda de la luz como ondas electromagnética

Se producía por cargar eléctricas aceleradas o fluctuaciones del campo eléctrico y/o magnético

Demostrada por Hertz

1887Heinrich Hertz (1857 – 1894)

Descubre el efecto fotoeléctrico, al observar que las superficies metálicas desprende cargas eléctricas al ser expuestas a radiación UV (onda)

1913NIELS BOHR (1885 – 1962)

Nuevo modelo atómicoLuz es energía generada al interior de los átomos a partir de la emisión cuánticaSe retoma el modelo corpuscular de Newton

A) Cuando un e pasa a un mayor nivel de energía se dice que esta EXCITADO

B) Cuando un e vuelve a su nivel se DESEXCITA en paquetes llamados FOTONES

FOTONES:se liberan cuando un electrón salta de un nivel mayor a uno menor de

energíaNO poseen masa y se mueven a la velocidad de la luz

(300.000.000 [m/s])

Principio s. XX

Albert Einstein (1879 – 1955)

Explica el Efecto Fotoeléctrico

Luz se transmite en cuantos de luz o fotones (partícula de luz).

1924

Louis de Broglie (1892 – 1987)

Plantea la Naturaleza Dual de la luz o Modelo Dual – Partícula Los fotones tenían un movimiento ondulatorio. En su propagación, la luz se comporta como onda electromagnética En su interacción con la materia (proceso de emisión y absorción) se comporta como un corpúsculo llamado fotón. (Energía transportada)

Segunda mitad del s. XX

Diversos científicos dieron origen a la mecánica cuántica para explicar el comportamiento microscópico de la luz.

ACTIVIDAD 1:

A partir de la lectura de los distintos eventos científicos, crea una línea de tiempo que identifique los tiempos, el científico y el evento asociado con la luz.

Investiga acerca de mujeres que hayan investigado o aportado al desarrollo de la definición de la luz

FENÓMENOS DE LA LUZ

ACTIVIDAD 2:

Investigue acerca de:

1. Espectro Electromagnético

2. Propagación en línea recta dela luz

3. Sombras y Eclipses

4. Colores

Su definición y fenómenos asociados.