Resumen de las características de propagación de la luz y del espectro electromagnético
Enviado por EDWIN MANUEL HERRERA GALLEGOS • 11 de Septiembre de 2021 • Resúmenes • 895 Palabras (4 Páginas) • 51 Visitas
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Alumno—
Edwin Manuel Herrera Gallegos
ID—
213080
Asignación—
Resumen de las características de propagación de la luz y del espectro electromagnético
Fecha—
29 de agosto de 2021
Materia—
Óptica y Física moderna
Profesor—
Ing. Ana Gabriela Díaz Santoyo
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE SONORA
La naturaleza de la luz y las leyes de la Óptica Geométrica
La luz es una radiación electromagnética que al penetrar a nuestros ojos producen una sensación visual. La óptica es el estudio de la luz, de la manera como es emitida por los cuerpos luminosos, de la forma en la que se propaga a través de los medios transparentes y de la forma es que es absorbida por otros cuerpos. Isaac Newton fue el que propuso la teoría de la luz como partícula antes del inicio del siglo diecinueve, en el que se creía que se comportaba como un haz de partículas las cuales dejaban el objeto y estimulaban el sentido de la visión al llegar a los ojos.
La teoría ondulatoria de la luz establece que la energía de una onda electromagnética se reparte de igual manera entre campos eléctricos y magnéticos mutuamente perpendiculares, y que ambos campos oscilan perpendicularmente a la dirección de propagación de la onda. En 1801 Thomas Young realizo la primera demostración clara de la naturaleza de la luz como onda, mostrando como los rayos de luz se interfieren entre ellos. Este comportamiento como onda no podía ser explicado por partículas.
Max Planck en 1901 publico su teoría cuántica en la cual encontró que los problemas en la teoría de la radiación se basaban en la suposición de que la energía radiaba en forma contínua.[pic 3]
El efecto fotoeléctrico fue el mayor fenómeno no explicado por la teoría de ondas en el cual la luz incide sobre una superficie metálica, algunas veces se liberan electrones desde la superficie. Einstein propuso una explicación del efecto fotoeléctrico que utilizo la idea de cuantización donde la luz debe relacionarse como un fenómeno con naturaleza dual. La luz exhibe las características de onda en algunas situaciones (teoría ondulatoria de la luz) y con características como partículas en otras (teoría corpuscular de la luz).
Los rayos son rectas perpendiculares a los frentes de onda, si la onda incide sobra una barrera se supondrá que λ<<d, donde d es el diámetro de la apertura. Esta aproximación es útil para el estudio de espejos, lentes, prismas, etc. Para otros tamaños de apertura, suceden otros efectos. [pic 4]
El espectro electromagnético se refiere a un mapa de los diferentes tipos de energía y radiación y sus correspondientes longitudes de onda. Está compuesto por siete diferentes regiones; éstas son (de menor a mayor longitud de onda y/o de mayor a menor energía): los rayos gamma, los rayos-X, el ultravioleta, la luz visible, el infrarrojo, las microondas y las ondas de radio. (Santoyo, 2021)
Banda | Longitud de onda (m) | Frecuencia (Hz) | Energía (J) |
Rayos gamma | < 10x10−12m | > 30,0x1018Hz | > 20·10−15 J |
Rayos X | < 10x10−9m | > 30,0x1015Hz | > 20·10−18 J |
Ultravioleta extremo | < 200x10−9m | > 1,5x1015Hz | > 993·10−21 J |
Ultravioleta cercano | < 380x10−9m | > 7,89x1014Hz | > 523·10−21 J |
Luz Visible | < 780x10−9m | > 384x1012Hz | > 255·10−21 J |
Infrarrojo cercano | < 2,5x10−6m | > 120x1012Hz | > 79·10−21 J |
Infrarrojo medio | < 50x10−6m | > 6,00x1012Hz | > 4·10−21 J |
Infrarrojo lejano/submilimétrico | < 1x10−3m | > 300x109Hz | > 200·10−24 J |
Microondas | < 10−2m | > 3x108Hzn. 1 | > 2·10−24 J |
Ultra Alta Frecuencia - Radio | < 1 m | > 300x106Hz | > 19.8·10−26 J |
Muy Alta Frecuencia - Radio | < 10 m | > 30x106Hz | > 19.8·10−28 J |
Onda Corta - Radio | < 180 m | > 1,7x106Hz | > 11.22·10−28 J |
Onda Media - Radio | < 650 m | > 650x103Hz | > 42.9·10−29 J |
Onda Larga - Radio | < 10x103m | > 30x103Hz | > 19.8·10−30 J |
Muy Baja Frecuencia - Radio | > 10x103m | < 30x103Hz | < 19.8·10−30 J |
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