Fisica 3BG.: octubre 2020

jueves, 29 de octubre de 2020

Leccion #1 (29/10/2020)

Tema: Reflexión y refracción

Reflexión y refracción

Cuando la luz incide sobre la superficie de separación de dos medios que poseen velocidades de luz diferentes, parte de la energía luminosa se transmite (refracción) y parte se refleja (reflexión)

Refracción

Sólo se produce si la onda incide oblicuamente sobre la superficie de separación de los dos medios y si éstos tienen índices de refracción distintos.

◼ El índice de refracción, n, es un número adimensional que caracteriza a un medio transparente, y de define por:

n=c/v

◼ Donde c es la velocidad de la luz en el vacío, y v la velocidad de la luz en el medio

Refracción

La refracción sólo se produce si la onda incide oblicuamente sobre la superficie de separación de los dos medios y si éstos tienen índices de refracción distintos.

Efectos ópticos debidos a la refracción

Los rayos de luz se desvían (refractan) cuando pasan del agua al aire, haciendo que los objetos parezcan menos profundos y más cerca del observador.

Actividad evaluativa.

1. ¿Cuál de las siguientes figuras indica la trayectoria correcta de un haz de luz en el agua?

Respuesta: d. Porque la trayectoria del haz de luz presenta una curva en el agua al momento que se propaga

3. En la figura encuentre los ángulos Өi y Өb, sabiendo que n1= 1.22 y n2= 1.58.

4. Se encuentra que la velocidad de la luz amarilla del sodio en cierto líquido es de 1.92 x108 (m/s). Calcule el índice de refracción de este líquido con respecto al aire, para la luz del sodio.

5. Se sabe que una onda de frecuencia 5 x 1014 Hz se propaga en el agua. Calcule 1. La velocidad de propagación y la longitud de onda de dicha onda en el aire (n = 1) 2. La velocidad de propagación de la luz en el agua sabiendo que el índice de refracción es de 1,33 y la longitud de onda en el agua.

6. Si un rayo de luz monocromático ( un color) de color rojo pasa desde el aire al agua en ángulo de incidencia de 25°. (n del agua 1,33) 1. ¿Cuál es el ángulo de refracción? Haga un esquema de rayos que muestre la situación 2. ¿Cuál es el ángulo de refracción total interna para esos dos medios, si el rayo de luz proviene del agua al aire.

8.Un faro sumergido en un lago dirige un haz de luz hacia la superficie del lago con ángulo de incidencia de 40°. Encontrar el ángulo de refractado (n agua = 1,33)

9.Encontrar el ángulo límite para la refracción total interna de un rayo de luz que pasa del hielo (n=1,31) al aire. Haz un dibujo

12.Unas olas de mar que se mueven a una velocidad de 4.0 (m/s) se están aproximando a una playa formando un ángulo de 30º con la normal, como se muestra en la figura. Supóngase que la profundidad del agua cambia abruptamente y que la velocidad de la ola disminuye a 3.0 (m/s).Cerca de la playa ¿Cuál es el ángulo Ө entre la dirección del movimiento de la ola y la normal? (Supóngase la misma ley de la refracción que para la luz.

viernes, 23 de octubre de 2020

Clase 4

Practica del laboratorio 1

Datos informativos

Unidad Educativa: Liceo Ecológico Vida

Tema: Ley de Snell

Objetivos: Demostrar experimentalmente la ley de Snell para comprenderla mejor

Integrantes: Noelia Arteaga y Karla Sinchiguano

Materia: Física

Ley de Snell

La ley de Snell-Descartes es una fórmula utilizada para calcular el ángulo de refracción de la luz al atravesar la superficie de separación entre dos medios de propagación de la luz con índice de refracción distinto. El nombre proviene de su descubridor, el matemático holandés Willebrord Snel van Royen

La ley de Snell puede expresarse de la siguiente manera:

n1 sen i = n2 sen r

donde

n1 = índice de refracción del primer medio

n2 = índice de refracción del segundo medio

sin i = seno del ángulo de incidencia

sin r = seno del ángulo de refracción

Practica.

Los materiales que usamos en esta practica fueron los siguientes:

Un vaso con agua

Un laser

Y un disco

jueves, 22 de octubre de 2020

Clase 2 (16/10/2020)

FECHA: 16/10/2020

TEMA: Óptica física y Geométrica

¿En que se basa la óptica geométrica?

Se basa en el concepto de rayo luminoso como trayectoria que siguen las partículas materiales emitidas por los cuerpos

¿Qué estudia la óptica física?

Estudia los fenómenos luminosos e investiga cual es la naturaleza de la luz.

¿Qué es la óptica?

Rama de la física que se encarga del estudio de la luz.

¿Qué es la óptica geométrica?

La óptica geométrica se basa en el concepto de rayo luminoso como trayectoria que siguen las partículas materiales emitidas por los cuerpos luminosos sin preocuparse de estudiar cual es la naturaleza de la luz.

¿Cómo funciona la óptica?

Su funcionamiento es muy diferente al habitual. No transmite electricidad, sino pulsos de luz. Estos pulsos, proporcionados mediante un diodo o laser, se transmiten por el interior de los finos hilos de vidrio, y se interpretan como datos

¿Dónde se aplica la óptica física?

Algunas de las aplicaciones de la óptica física se hallan en el estudio de los cristales líquidos, en el diseño de sistemas ópticos y en la metrología óptica

¿Qué se entiende por cuerpo luminoso y cuerpo iluminado?

El cuerpo iluminado es aquel que está recibiendo luz, al contrario de los cuerpos luminosos que emite luz, como su nombre lo indica

¿Cuáles son los fenómenos que no se pueden explicar con la teoría corpuscular de la luz?

La interferencia, la polarización, el efecto fotoeléctrico, la radiación, la difracción

¿Cuáles son los fenómenos fundamentales de la óptica?

La reflexión y la refracción, por un lado, y las interferencias y la difracción

¿Cuáles son las leyes de la óptica?

La óptica geométrica está gobernada por dos leyes generales muy simples: la Ley de Reflexión de la Luz y la Ley de Refracción de la Luz o Ley de Snell.

¿Qué es la fotometría?

La fotometría es la ciencia que se encarga de la medida de la luz, como el brillo percibido por el ojo humano. Es decir, estudia la capacidad que tiene la radiación electromagnética de estimular el sistema visual.

¿Qué se entiende por intensidad luminosa?

La intensidad luminosa es la cantidad de luz por centímetro cuadrado, por lo tanto, es una unidad de área, se miden “candelas”

¿Cómo eran las ondas de luz?

Las onda de luz eran longitudinales.

¿En qué medio se propagaba la luz según Huygens?

En un medio llamado éter.

¿Qué tipo de naturaleza tiene la luz?

Corpuscular y ondulatoria.

Clase 3 (22/10/2020)

Tema: Ley de Snell

Fecha: 22/10/2020

Ley de Snell de la refracción

La refracción es el cambio de dirección que experimenta una onda al pasar de un medio material a otro.

Índice de refracción

Como se ha dicho la rapidez de propagación de la luz cambia según el medio por el que viaja. El índice de refracción relaciona la velocidad de la luz en el vacío con la velocidad de la luz en el medio.

En la siguiente tabla, se proporcionan datos acerca de los índices de refracción de diversas sustancias

Sustancia	Índice de refracción (línea sodio D)
Azúcar	1.56
Diamante	2.417
Mica	1.56-1.60
Benceno	1.504
Glicerina	1.47
Agua	1.333
Alcohol etílico	1.362
Aceite de oliva	1.46

Ejemplos:

Un haz de luz pasa del aire a un medio, donde se propaga a 1,5\ 10^{8}\frac{m}{s} , con un ángulo de incidencia de 60º. Calcule el ángulo de refracción. Haga el esquema correspondiente.

En primer lugar, debemos calcular el valor del índice de refracción del medio, puesto que ya conocemos el valor del índice de refracción del aire (vale n=1). Para ello, aplicamos:

$n=\frac{c}{v}$
$n=\frac{300 ~ 000 ~ 000 \frac{m}{s}}{ 1,5\cdot 10^{8}\frac{m}{s} }$
$n=2$

Una vez obtenido el valor de n=2, hagamos el esquema correspondiete:

Como vemos, el ángulo de incidencia es $\alpha = 60^\circ$ . $n_{1}=1$ y $n_{2}=2$ . Para hallar el ángulo de refracción debemos aplicar la Ley de Snell, que nos dice:

$\frac{n_{1}}{n_{2}}=\frac{\sin \beta }{\sin \alpha}$

Otra forma de escribir la Ley de Snell es:

$n_{1}\cdot \sin \alpha=n_{2}\cdot \sin \beta$

Reemplazando los datos:

$1\cdot \sin 60^\circ =2\cdot \sin \beta$
$0,87 = \sin \beta$
$\arcsin 0,43=\beta$
$\beta =25,47^\circ$

Una capa de aceite (n=1.45) flota sobre el agua (n=1.33).Un rayo de luz penetra dentro del aceite con una ángulo incidente de 40°.Encuéntrese el ángulo que el rayo hace en el agua.

Según la ley de Snell da

n aire sen 40°=n aceite sen x

n aceite sen x =n agua sen y

entonces, n aire sen 40°=n agua sen y

sen y= n aire sen 40° / n agua =

1 * 0.643 /1.33= 28.9°

Clase 1 (15/10/2020)

FECHA: 15/10/2020

TEMA: Óptica Física y Geométrica

La óptica física estudia los fenómenos luminosos e investiga cual es la naturaleza de la luz.

La óptica geométrica se basa en el concepto de rayo luminoso como trayectoria que siguen las partículas materiales emitidas por los cuerpos luminosos sin preocuparse de estudiar cual es la naturaleza de la luz.

LA NATURALEZA DE LA LUZ

º La luz consistía en un chorro de partículas emitidas por una fuente luminosa

EL MODELO CORPUSCULAR DE NEWTON

º Las ideas de Descartes.

Este modelo explica: La propagación rectilínea de la luz , La ley de la reflexión ,La ley de la refracción

MODELOS ONDULATORIOS

º Desechaba la posibilidad de que se tratara de un movimiento corpuscular ya que dos haces de luz podían cruzarse sin estorbarse

EFECTO FOTOELÉCTRICO

º Consiste en la obtención de electrones libres de un metal cuando sobre este incide un haz de luz.

• La energía de un cuanto es: E = h ν siendo ν la frecuencia y h la constante de Planck cuyo valor es h = 6,62 . 10 -34 J.s

NATURALEZA CORPUSCULAR DE LA LUZ

º Se hace incidir dos haces de luz de gran intensidad produciendo un giro, de modo que se puede calcular el valor de la presión que la luz ejerce sobre los espejos

martes, 20 de octubre de 2020

LICEO ECOLOGICO VIDA

Nombre:

Noelia Arteaga

Materia:

Física

Profesor:

Fernando López

Año Lectivo:

2020-2021

Fisica 3BG.