Fenómenos ondulatorios, luz tercera parte .
Materia: Fenómenos ondulatorios
prof.ª . María Guadalupe Juárez
Nicacio
LUZ , FLUJO LUMINOSO E INTENSIDAD LUMINOSA.
En las
últimas sesiones te introdujiste en el entendimiento de la luz y su
comportamiento mediante prácticas caseras y videos, por lo que espero que para
este momento no te sea difícil entender lo que a continuación expondré, pero de
ser así, favor de comunicarte conmigo para aclarar tus dudas. Los puntos más
importantes que es necesario recordar de lo aprendido son los siguientes puntos:
1. La teoría
Corpuscular de Isaac Newton, señala que la luz está constituida por numerosos corpúsculos
o partículas emitidas por cualquier cuerpo luminoso, dichas partículas al
chocar con nuestra retina nos permiten ver las cosas al recibir la sensación luminosa.
2. La teoría
ondulatoria de Christian Huygens, propone que, la luz es un fenómeno ondulatorio
semejante al sonido, por eso su propagación es de la misma naturaleza que la de
una onda.
Thomas Young en 1801
dijo que, en condiciones apropiadas, los haces de luz pueden interferir, es
decir se pueden combinar y cancelar entre sí debido a la interferencia
destructiva
Características
de la luz:
1. Propagación
rectilínea: esto quiere decir que la luz viaja en línea recta.
2. Reflexión:
cuando la luz incide en una superficie lisa, los rayos luminosos son rechazados
o reflejados en una sola dirección y sentido como lo hace un espejo.
3. Refracción:
desviación que sufre la luz al llegar a la superficie de separación entre dos
sustancias de diferente densidad.
Posteriormente
se encontró que la luz presentaba también el fenómeno de interferencia.
1. La
difracción es un fenómeno en el que al pasar una onda por una rendija o
abertura se formaran nuevos frentes de onda.
2. La
interferencia es un fenómeno en el que dos o más ondas se superponen para
formar una onda resultante de mayor o menor amplitud.
3. Hay dos tipos de interferencia la constructiva
y la destructiva (las ondas se anulan).
Si
esto de la interferencia no es muy claro, ver el siguiente video. CLIC AQUÍ
Figura 2: interferencia y difracción.
Actividad 1: con
objetos que encuentres en casa realiza una práctica como normalmente lo hacemos
en el salón de clases, para explicar uno de los siguientes conceptos: Propagación
rectilínea, Reflexión, Refracción. Toma fotografías de tu experimento casero y mándalos
como evidencia.
Actividad 2: con
objetos que encuentres en casa realiza una práctica como normalmente lo hacemos
en el salón de clases, para explicar uno de los siguientes conceptos: difracción,
interferencia constructiva o la destructiva. Toma fotografías de tu experimento
casero y mándalos como evidencia.
Flujo luminoso
La
mayoría de las fuentes de luz emiten energía electromagnética distribuida en
múltiples longitudes de onda. Se suministra energía eléctrica a una lámpara, la
cual emite radiación. Esta energía radiante emitida por la lámpara por unidad
de tiempo se llama potencia radiante o flujo radiante. Sólo una pequeña porción
de esta potencia radiante se encuentra en la región visible: en la región entre
400 y 700 nm. El sentido de la vista depende tan sólo de la energía radiada
visible o luminosa por unidad de tiempo. El flujo luminoso F es la parte de la
potencia radiante total emitida por una fuente de luz que es capaz de afectar
el sentido de la vista. En una lámpara común de luz incandescente, sólo
aproximadamente el l0 por ciento de la energía radiante es flujo luminoso. La
mayor parte de la potencia radiante no es luminosa. El ojo humano no es
igualmente sensible a todos los colores. En otras palabras, iguales potencias
radiantes de diferentes longitudes de onda no producen la misma brillantez. Una
lámpara de luz verde de 40 W se ve más brillante que una lámpara de luz azul de
40 W. La figura 16 muestra una gráfica que indica la respuesta del ojo a
diversas longitudes de onda. Observe que la curva de sensibilidad tiene forma
de campana centrada aproximadamente en la región media del espectro visible. En
condiciones normales, el ojo es más sensible a la luz verde-amarilla de
longitud de onda de 555 nm. La
sensibilidad decae rápidamente para longitudes de onda más largas y más cortas.
Si la
unidad elegida para el flujo luminoso debe corresponder a la respuesta
sensitiva del ojo humano, es preciso definir una nueva unidad. El watt (W) no
es suficiente debido a que las sensaciones visuales no son las mismas para
colores diferentes. Lo que se necesita es una unidad que mida la brillantez.
Dicha unidad es el lumen (lm), el cual se determina por comparación con una
fuente patrón.
Intensidad luminosa: Cantidad
de flujo luminoso emitido por cada uno de los rayos que la fuente emite en una
determinada dirección por unidad de ángulo sólido. Magnitud que expresa la
distribución del flujo luminoso en el espacio. Esta magnitud se entiende
únicamente referida a una determinada dirección y contenida en un ángulo sólido
o estéreo que se mide en estereorradianes unidad de medida: candela (cd)
candela (cd) = lumen / estereorradián.
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