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Materia: Química. 2005 Ingeniería en Sistemas de Información. Prof: Susana Juanto. JTP: Rodolfo Iasi, Silvia Pastorino, Mónica Arbeletche. LUZ Y ESPECTROS.

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1 Materia: Química Ingeniería en Sistemas de Información. Prof: Susana Juanto. JTP: Rodolfo Iasi, Silvia Pastorino, Mónica Arbeletche. LUZ Y ESPECTROS

2 LA LUZ

3 La Luz: *Fuente de espectros luminosos *Procesos de formacion del color Luz La Luz es una radiación electromagnética cuya longitud de onda es capaz de impresionar la retina del ojo humano y provocar la sensación de visión

4 NATURALEZA DE LA LUZ Ondas o partículas? C = velocidad de la luz = 3.0 x 10 8 m/s

5 Espectros electromagnéticos Las ondas del espectro electromagn é tico se miden por tres par á metros: longitud de onda ( λ), frecuencia (f) y amplitud. Las ondas del espectro electromagn é tico se miden por tres par á metros: longitud de onda ( λ), frecuencia (f) y amplitud. Ambas magnitudes (frecuencia y longitud de onda) no son independientes sino inversamente proporcionales: a menor distancia entre dos crestas de onda, m á s cantidad de ondas encajar á n en un per í odo de tiempo de un segundo. Si la frecuencia es alta la longitud de onda es corta y viceversa. Ambas magnitudes (frecuencia y longitud de onda) no son independientes sino inversamente proporcionales: a menor distancia entre dos crestas de onda, m á s cantidad de ondas encajar á n en un per í odo de tiempo de un segundo. Si la frecuencia es alta la longitud de onda es corta y viceversa. La intensidad (I) o amplitud, es la altura de las crestas de las ondas y en el caso de la luz, determina su brillo o intensidad.. La orientación de las crestas respecto a la dirección de propagación determina el ángulo de polarización.

6 Al iniciarse el siglo XVIII, Newton propone que la luz está compuesta por partículas luminosas, de distinto tamaño según el color, que son emitidas por los cuerpos luminosos y que producen la visión al llegar a nuestros ojos. Al iniciarse el siglo XVIII, Newton propone que la luz está compuesta por partículas luminosas, de distinto tamaño según el color, que son emitidas por los cuerpos luminosos y que producen la visión al llegar a nuestros ojos. Newton: La teoría corpuscular

7 Newton se apoyaba en los siguientes hechos: Newton se apoyaba en los siguientes hechos: La trayectoria seguida por los corpúsculos es rectilínea La trayectoria seguida por los corpúsculos es rectilínea Los corpúsculos no atraviesan obstáculos, así se forman las sombras Los corpúsculos no atraviesan obstáculos, así se forman las sombras La reflexión se debe al rebote de los corpúsculos sobre La reflexión se debe al rebote de los corpúsculos sobre la superficie reflectora. la superficie reflectora. Sin embargo no se podía explicar: Los cuerpos, al emitir corpúsculos, debían perder masa por qué algunos corpúsculos se reflejaban y otros se refractaban

8 Huygens, en la misma época, propone que la luz es una onda basándose en las observaciones siguientes: La masa de los cuerpos que emiten luz no cambia. La propagación rectilínea y la reflexión se pueden explicar ondulatoriamente La refracción es un fenómeno típico de las ondas. No obstante quedaban cosas sin explicar: No se encontraba una explicación para la propagación de la luz en el vacío No se habían observado en la luz los fenómenos de interferencia y de difracción que ya se conocían para las ondas.

9 Ondas electromagnéticas En 1860, Maxwell publicó su teoría matemática sobre el electromagnetismo que predecía la existencia de ondas electromagnéticas que se propagaban a la misma velocidad que la luz. Por ello argumentó que la luz y otras ondas que se conocían como las de radio consistían en un mismo fenómeno: eran ondas electromagnéticas que se diferenciaban sólo en su frecuencia. Hoy consideramos que una onda electromagnética es única, aunque se compone de dos perturbaciones: un campo eléctrico vibrando perpendicularmente a un campo magnético.

10 La teoría corpuscular de Newton fue aceptada durante todo el siglo XVIII, posiblemente por la gran fama y autoridad de éste. La teoría corpuscular de Newton fue aceptada durante todo el siglo XVIII, posiblemente por la gran fama y autoridad de éste. En el siglo XIX se observan en la luz los fenómenos de interferencia y difracción y se revitaliza la idea de que la luz es una onda. En el siglo XIX se observan en la luz los fenómenos de interferencia y difracción y se revitaliza la idea de que la luz es una onda. En el siglo XX se acepta que la luz se comporta como onda y como partícula. En el siglo XX se acepta que la luz se comporta como onda y como partícula.

11 La actualmente aceptada es que la luz es un fen ó meno ú nico en la naturaleza debido a su car á cter dual: part í cula (fot ó n) y onda, masa y energ í a. La actualmente aceptada es que la luz es un fen ó meno ú nico en la naturaleza debido a su car á cter dual: part í cula (fot ó n) y onda, masa y energ í a. Pueden atravesar sustancias en funci ó n de su frecuencia (rayos X, rayos gamma). La luz, es una forma de energ í a, que se transmite por el espacio en ondas sinoidales, similares a las producidas cuando lanzamos una piedra a un estanque. Pueden atravesar sustancias en funci ó n de su frecuencia (rayos X, rayos gamma). La luz, es una forma de energ í a, que se transmite por el espacio en ondas sinoidales, similares a las producidas cuando lanzamos una piedra a un estanque. Nace en la fuente que la produce (el sol, una l á mpara, etc.) y se propaga en l í nea recta hasta encontrar un objeto que la intercepte. Nace en la fuente que la produce (el sol, una l á mpara, etc.) y se propaga en l í nea recta hasta encontrar un objeto que la intercepte.

12 Newton al pasar un haz de luz por un prisma de cristal hizo visible el espectro de colores que componen la luz, demostrando que cada color representaba una frecuencia de onda diferente. Cada onda al pasar por el prisma sufría una desviación, ésta variaba según su color, siendo la más pronunciada la correspondiente al violeta; y en el lado opuesto la del rojo ESPECTROS

13 La luz visible es solamente una peque ñ a parte del espectro electromagn é tico, la longitud de onda excita la retina del sistema visual humano produciendo sensaciones de color y brillo. La luz visible es solamente una peque ñ a parte del espectro electromagn é tico, la longitud de onda excita la retina del sistema visual humano produciendo sensaciones de color y brillo.

14 Espectro de emisión continuo: Si frente a un espectroscopio se coloca un sólido, líquido en estado incandescente (a altas temperaturas) se podrá observar lo que se llama un espectro continuo. Espectro de emisión de líneas: Pero si colocamos frente al espectroscopio un gas se podrá observar unas líneas de colores sobre un fondo negro. Estas líneas indican que radiaciones emite dicho elemento. Espectro de absorción: se hace pasar luz blanca a través de la sustancia que se quiere analizar. Se obtiene un espectro con líneas o bandas oscuras en las frecuencias absorbidas.

15 Espectro visible Adem á s de la luz visible, tambi é n llegan a la superficie de la tierra desde el espacio ondas de radio, una parte del espectro infrarrojo y una parte (afortunadamente) muy peque ñ a de radiaci ó n ultravioleta. Adem á s de la luz visible, tambi é n llegan a la superficie de la tierra desde el espacio ondas de radio, una parte del espectro infrarrojo y una parte (afortunadamente) muy peque ñ a de radiaci ó n ultravioleta. Cada onda particular del espectro visible viene caracterizada por su longitud de onda; si, como generalmente sucede, la radiaci ó n es compuesta, el ojo no puede analizar las distintas radiaciones o longitudes de onda que recibe y aprecia tan s ó lo el "color o tonalidad" resultante. Cada onda particular del espectro visible viene caracterizada por su longitud de onda; si, como generalmente sucede, la radiaci ó n es compuesta, el ojo no puede analizar las distintas radiaciones o longitudes de onda que recibe y aprecia tan s ó lo el "color o tonalidad" resultante.

16 Comportamiento de la Luz La luz se propaga a partir de la fuente emisora en todas las direcciones posibles y en forma de ondas perpendiculares a la direcci ó n del desplazamiento. La luz se propaga a partir de la fuente emisora en todas las direcciones posibles y en forma de ondas perpendiculares a la direcci ó n del desplazamiento. Viaja en l í nea recta dentro de una sustancia de composici ó n uniforme mientras no haya nada que la desv í e y mientras no cambie el medio a trav é s del cual se est á propagando. Viaja en l í nea recta dentro de una sustancia de composici ó n uniforme mientras no haya nada que la desv í e y mientras no cambie el medio a trav é s del cual se est á propagando. La luz se desplaza a la velocidad de Km./s en el vac í o. La luz se desplaza a la velocidad de Km./s en el vac í o. Compuesta por part í culas de energ í a (llamados fotones) que originan cambios qu í micos y reacciones el é ctricas. Compuesta por part í culas de energ í a (llamados fotones) que originan cambios qu í micos y reacciones el é ctricas.

17 Reflexión y Difusión Todo cuerpo refleja parte de la luz que incide sobre é l. La mayor í a de las superficies de los objetos son á speras o irregulares, y por ello dispersan la luz que reciben en todas las direcciones posibles. Todo cuerpo refleja parte de la luz que incide sobre é l. La mayor í a de las superficies de los objetos son á speras o irregulares, y por ello dispersan la luz que reciben en todas las direcciones posibles. A esto se lo llama Difusi ó n. A esto se lo llama Difusi ó n.

18 Reflexión Selectiva Con relaci ó n a la calidad de la luz reflejada, existen dos tipos adicionales de reflexi ó n: Con relaci ó n a la calidad de la luz reflejada, existen dos tipos adicionales de reflexi ó n: Acrom á tica: cuando se reflejan por igual todas las longitudes de onda. Los tres casos t í picos de superficies reflectoras acrom á ticas son Acrom á tica: cuando se reflejan por igual todas las longitudes de onda. Los tres casos t í picos de superficies reflectoras acrom á ticas son Negras: cuando el porcentaje de reflexi ó n es cero. Negras: cuando el porcentaje de reflexi ó n es cero. Grises: el porcentaje de reflexi ó n es del 50% en todas las longitudes de onda Grises: el porcentaje de reflexi ó n es del 50% en todas las longitudes de onda Blancas: el porcentaje de reflexi ó n es del 100% en todas las longitudes de onda Blancas: el porcentaje de reflexi ó n es del 100% en todas las longitudes de onda

19 Crom á tica: No se reflejan por igual todas las longitudes de onda, hay un predominio de unas sobre otras dando como resultado una radiaci ó n crom á tica. Crom á tica: No se reflejan por igual todas las longitudes de onda, hay un predominio de unas sobre otras dando como resultado una radiaci ó n crom á tica. La reflexi ó n siempre es selectiva, los materiales de color absorben las longitudes de onda de luz blanca de forma selectiva y solo reflejan las de su propio color, el resto las absorben. La reflexi ó n siempre es selectiva, los materiales de color absorben las longitudes de onda de luz blanca de forma selectiva y solo reflejan las de su propio color, el resto las absorben.

20 Absorción y transmisión Un rayo luminoso que penetra desde el aire en un medio transparente: Si el cristal es transl ú cido el rayo luminoso lo atravesar á para dispersarse a continuaci ó n en todas direcciones. Si el cristal es coloreado (un filtro) la transmisi ó n ser á selectiva y solo pasar á n a su trav é s aquellas longitudes de onda que correspondan con el matiz del cual est á coloreado el cristal. Un rayo luminoso que penetra desde el aire en un medio transparente: Si el cristal es transl ú cido el rayo luminoso lo atravesar á para dispersarse a continuaci ó n en todas direcciones. Si el cristal es coloreado (un filtro) la transmisi ó n ser á selectiva y solo pasar á n a su trav é s aquellas longitudes de onda que correspondan con el matiz del cual est á coloreado el cristal.

21 Refracción La transmisi ó n de la luz, al igual que la reflexi ó n, siempre es selectiva, Los materiales transparentes y transl ú cidos de color absorben las longitudes de onda de forma selectiva y solo transmiten las de su propio color, el resto las absorben. La transmisi ó n de la luz, al igual que la reflexi ó n, siempre es selectiva, Los materiales transparentes y transl ú cidos de color absorben las longitudes de onda de forma selectiva y solo transmiten las de su propio color, el resto las absorben. Es un fen ó meno que ocurre dentro del de la transmisi ó n cuando la luz atraviesa un material transparente de forma oblicua (si lo atraviesa en direcci ó n perpendicular no hay refracci ó n). Es un fen ó meno que ocurre dentro del de la transmisi ó n cuando la luz atraviesa un material transparente de forma oblicua (si lo atraviesa en direcci ó n perpendicular no hay refracci ó n).

22 Cuando los rayos luminosos inciden oblicuamente sobre un medio transparente, o pasan de un medio a otro de distinta densidad, experimentan un cambio de direcci ó n que est á en funci ó n del á ngulo de incidencia, de la longitud de onda incidente, y del í ndice de refracci ó n de un medio respecto al otro. Cuando los rayos luminosos inciden oblicuamente sobre un medio transparente, o pasan de un medio a otro de distinta densidad, experimentan un cambio de direcci ó n que est á en funci ó n del á ngulo de incidencia, de la longitud de onda incidente, y del í ndice de refracci ó n de un medio respecto al otro.

23 Integrantes Cherry Nicolas Sessa Bruno Perez Gastón Galdeano Federico Arostegui Arostegui Barragán Barragán Berardi Berardi Gerber Girado Gerber Girado

24 BIBLIOGRAFIA Imágenes de Imágenes de Física I. Ed.Santillana


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