El magnetismo.

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1 El magnetismo

2 El magnetismo Introducción Un poco de historia
Los imanes. Los polos magnéticos El campo magnético Las fuerzas magnéticas que se ejercen sobre una partícula cargada en movimiento Las fuerzas magnéticas que se ejercen sobre un alambre que transporta una corriente eléctrica La corriente eléctrica y el campo magnético. El experimento de Oërsted La ley de Biot y Savart La ley de Ampere

3 Introducción En Física se conoce como magnetismo a uno de los fenómenos por medio de los cuales los materiales ejercen fuerzas atractivas o repulsivas sobre otros materiales. El magnetismo forma junto con la fuerza eléctrica una de las fuerzas fundamentales de la física, el electromagnetismo.

4 La fuerza magnética es más complicada que la fuerza eléctrica
Introducción Hay muchas similitudes entre los fenómenos electrostáticos y los fenómenos magnéticos; sin embargo, como veremos más adelante, también hay diferencias fundamentales. La fuerza magnética es más complicada que la fuerza eléctrica

5 Un poco de historía La ciencia del magnetismo se originó en la antiguedad. Nació de la observación de que ciertas piedras naturales se atraían entre sí y también a pequeños trozos de metal (el hierro), pero no otros como el oro o la plata. El término "magnetismo" proviene del nombre de una región (Magnesia) en Asia menor, una de las localidades donde se descubrieron esas piedras.

6 Un poco de historía La brújula. Los Chinos hacia el año 1000.
Petrus Peregrinus. 1269 William Gilbert Propuso que la Tierra era un imán gigante John Michell. 1750 Charles Augustin Coulomb. 1780

7 El magnetismo Hoy el descubrimiento del magnetismo tiene aplicaciones prácticas de gran utilidad, desde los imanes pequeños del "refrigerador" hasta la cinta magnética para grabar y los discos de computadora. Los físicos usan el magnetismo de los núcleos del átomo para obtener imágenes de los órganos internos del cuerpo humano. Las naves espaciales han medido el magnetismo de la Tierra y de otros planetas para conocer la estructura interna de éstos.

8 Los imánes Si se cuelga un imán de barra de un cordel atado a la parte central funcionará como una brujula. El extremo que apunta hacía el norte se llama polo norte y el que apunta hacía el sur polo sur. Todo imán tiene un polo norte y un polo sur.

9 El magnetismo Todo imán posee dos polos, norte y sur, independiente de la forma que tenga el cuerpo. Estos polos ejercen fuerzas entre sí, de manera análoga a lo que ocurre con las cargas eléctricas. El norte geográfico terrestre coincide con el polo sur magnético, y el sur geográfico con el norte magnético

10 La tierra, un gigantesco imán
El campo magnético de la tierra es como una pequeña pero poderosa barra magnética ubicada cerca del centro de la tierra y inclinada 11º con respecto al eje de rotación de la tierra. El magnetismo en la tierra lo podemos visualizar como líneas de fuerza del campo magnético que indican la presencia de una fuerza magnética en cualquier punto del espacio. La brújula esta influida por este campo ya que su aguja rota y se detiene cuando esta paralela a las líneas de fuerza en dirección Norte-Sur.

11 El magnetismo Solamente dos minerales realmente tiene propiedades magnéticas per se: La magnetita Fe3O4 La pirita magnética Fe1-xS

12 Fuerza entre los polos de los imanes
Los polos iguales se repelen, los polos distintos se atraen .

13 Clasificación de los materiales según sus propiedades magnéticas
Hay sustancias que no tiene ninguna propiedad magnética: La madera, los plásticos, etc. Hay sustancias con fuertes propiedades magnéticas: La mayoría de los metales, etc. .

14 Clasificación de los materiales según sus propiedades magnéticas
Las sustancias magnéticas se clasifican en: Ferromagnéticas Paramagnéticas Diamagnéticas Ferrimagnéticas Antiferromagnéticas .

15 Clasificación de los materiales según sus propiedades magnéticas
Ferromagnetismo . Materiales que tienen una fuerte atracción magnética cuando son sujetos a un campo magnético.

16 Clasificación de los materiales según sus propiedades magnéticas
Paramagnetismo . Materiales que tienen una respuesta muy débil cuando son sujetos a un campo magnético.

17 Clasificación de los materiales según sus propiedades magnéticas
Diamagnetismo . Materiales que son repelidos cuando son sujetos a un campo magnético.

18 Fuerza entre los polos de los imanes
.

19 Fuerza entre los polos de los imanes
La fuerza entre los polos de un imán se parece mucho a la fuerza eléctrica, pero …… .

20 Los polos magnéticos Si partes un imán, te vuelve a quedar un nuevo imán, con polo norte y polo sur. Si lo vuelves a hacer, sucede lo mismo Y así ….. Hasta llegar a los átomos mismos ad-infinitum

21 Los polos magnéticos

22 No existen polos magnéticos aislados
Los polos magnéticos No existen polos magnéticos aislados

23 No existen polos magnéticos aislados
Los polos magnéticos No existen polos magnéticos aislados Al menos, no hasta ahora, …..

24 El campo magnético

25 El campo magnético Patrón de campo: La dirección del campo magnético corresponde a la que indica el polo norte de una brújula en cualquier punto de su interior. Se determina así las líneas de campo magnético

26 El campo magnético

27 El campo magnético

28 La fuerza magnética

29 La fuerza magnética

30 La fuerza magnética

31 La fuerza magnética

32 La fuerza magnética La fuerza magnética FB es proporcional a la carga q, como a la velocidad de la misma La magnitud dirección y sentido de la fuerza magnética que actúa sobre la carga, depende de la dirección relativa entre la partícula y el campo magnético Si la velocidad de la partícula es paralela a la dirección del campo magnético, el campo no ejerce fuerza. La fuerza magnética es perpendicular al plano formado por la velocidad de la partícula y el campo magnético

33 Las unidades del campo magnético

34 El campo magnético

35 El campo magnético Magnitud: Para cuantificar la magnitud del campo magnético, llamada también Inducción Magnética, se utiliza el modelo de una partícula dentro del campo. La existencia del campo en algún punto de espacio, se puede determinar midiendo la fuerza ejercida sobre esa partícula. La partícula se designa como positiva.

36 El campo magnético

37 Las unidades del campo magnético
Metros/segundo Newtons Teslas Coulombs

38 Nikola TESLA Nikola Tesla (en cirílico serbio: Никола Тесла)
10 de julio de 1856 al 7 de enero de 1943 Inventor, físico, ingeniero mecánico e ingeniero eléctrico. Nació en Smiljan, hoy Croacia; etnicamente serbio.

39 La fuerza magnética. Ejemplo

40 La fuerza magnética. Ejemplo

41 La fuerza magnética. Ejemplo

42 La fuerza magnética. Ejemplo

43 La fuerza magnética. Ejemplo

44 La fuerza magnética. Ejemplo

45 La fuerza magnética. Ejemplo

46 La fuerza magnética. Ejemplo

47 La fuerza magnética. Ejemplo

48 La intensidad del campo magnético
Los “potholes” en el campo magnético alrededor de nuestra Sistema Solar son de 0.01 nanotesla En espacio exterior la densidad magnética del flujo está entre 0.1 y 10 nanoteslas (10−10 T y 10−8 T) En la tierra el campo magnético en la latitud de 50° es de 58 µT (5.8×10−5 T) y en el ecuador de 31 µT (3.1×10−5 T) En una mancha solar es de 0.15 T Un imán grande de una bocina de 14 kilogramos tendrá 1 T Un imán moderno tiene una fuerza de cerca de 1.25 T

49 La intensidad del campo magnético
Los sistemas médicos de resonancia magnética utilizan densidades del campo a partir del 1.5 a 3 T en la práctica, experimental hasta 7 T El campo magnético continuo más fuerte producido en un laboratorio (USA), 45 T El campo magnético pulsado más fuerte, obtenido con técnicas no destructivas en un laboratorio (USA), 100 T El campo magnético pulsado más fuerte, obtenido siempre con explosivos en un laboratorio, 2800 T

50 La intensidad del campo magnético
En una estrella de neutrones de 1 a 100 megateslas (106 T a 108 T) En un magnetar, 0.1 a 100 gigateslas (108 T a 1011 T ) Fuerza teórica máxima del campo de una estrella de neutrón, y por lo tanto el límite superior hasta el momento para cualquier fenómeno conocido, 10 terateslas (1013 T)

51 Las unidades del campo magnético. El Gauss

52 Martes 31 de julio del 2007

53 La fuerza magnética

54 La fuerza magnética N S La partícula q positiva no se desvía debido a que lleva una dirección paralela al campo magnético

55 La fuerza magnética N S La partícula experimenta una desviación, como indica la figura. Desde la mecánica se determina que la dirección del cambio de la velocidad, y por ende la aceleración, corresponde a la fuerza resultante aplicada. En este caso la fuerza apunta hacia adentro del plano donde se encuentran el campo y la velocidad de la partícula. Se puede encontrar a través de la regla de la mano derecha.

56 La fuerza magnética N S Si la carga que se desplaza por el interior del campo magnético es negativa la fuerza que experimenta es inversa a la que experimentaría una positiva en las misma condiciones. En este caso la fuerza apunta saliendo de la pantalla.

57 La fuerza magnética De la definición operacional de la fuerza magnética, se deduce ésta es perpendicular al plano formado por el campo magnético B y la velocidad v de la partícula. B v F q B v F q Una partícula positiva dentro de un campo magnético Una partícula negativa dentro de un campo magnético

58 Fuerza eléctrica y fuerza magnética
Siempre paralela a la dirección del campo Surge por la existencia de una carga generadora Q Actúa sobre una partícula cargada independiente que esté en reposo Es perpendicular al plano donde se orienta el campo magnético Actúa sobre una partícula en movimiento

59 Fuerza eléctrica y fuerza magnética
No realiza trabajo, ya que es perpendicular a la velocidad de desplazamiento de la partícula La partícula no incrementa ni disminuye el módulo de su velocidad por la presencia de la fuerza magnética Realiza trabajo cada vez que desplaza una carga

60 La fuerza de Lorentz Hasta ahora hemos tratado por separado el campo eléctrico y el campo magnético, pero es claro que en muchas situaciones tendremos los dos campos a la vez, ¿qué sucede en ese caso? Resulta que los campos eléctricos y magnéticos tiene la increíble propiedad de superponerse linealmente; es decir, la acción de los dos a la vez es como si uno no se diera cuenta de que existe el otro y viceversa. Por lo tanto, el resultado es que se suman vectorialmente.

61 La fuerza de Lorentz

62 La fuerza de Lorentz

63 ¿Cómo funciona la tele?

64 ¿Cómo funciona la tele?

65 ¿Cómo funciona la tele?

66 ¿Cómo funciona la tele?

67 Fuerza sobre una corriente
Toda carga en movimiento en un campo magnético sufre una fuerza Una corriente eléctrica es un conjunto de cargas eléctricas en movimiento Por lo tanto, es lógico, que una corriente eléctrica en un campo magnético sienta una fuerza.

68 Fuerza sobre una corriente
Una corriente eléctrica en un campo magnético siente una fuerza A L

69 Fuerza sobre una corriente
Una corriente eléctrica en un campo magnético siente una fuerza

70 Fuerza sobre una corriente
Una corriente eléctrica en un campo magnético siente una fuerza Considerando el aporte de todas las cargas que circulan por el conductor se cumple que:

71 Fuerza sobre una corriente
Una corriente eléctrica en un campo magnético siente una fuerza

72 Las fuentes del campo magnético
Las cargas en movimiento en campos magnéticos, sufren una fuerza Las corrientes eléctricas en los campos magnéticos, sienten una fuerza Pero, …. ¿qué produce los campos magnéticos? Los imanes ¿Nada más?

73 El descubrimiento de Oërsted
Hans Christian Ørsted (Oersted) (14 de agosto de de marzo de 1851) Físico y químico danes

74 El descubrimiento de Oërsted
La experiencia de Oersted es muy fácil de repetir en el salón de clases: Una brújula Un metro de cable eléctrico delgado Una pila de 1.5 volts

75 El descubrimiento de Oersted
¡Las corrientes eléctricas producen campos magnéticos!

76 Las fuentes del campo magnético
Las corrientes eléctricas producen campos magnéticos

77 Las fuentes del campo magnético
Las corrientes eléctricas producen campos magnéticos

78 El campo eléctrico de un alambre largo

79 El campo eléctrico de un alambre largo

80 El campo eléctrico de un alambre largo

81 El campo eléctrico de un alambre largo
r (m) B (T) x 10-8 0.001 2, 0.010 0.100 1.000 5.000 10.000 50.000 1, 10, 100,

82 El campo eléctrico de un alambre largo

83 El campo eléctrico de un alambre largo Experimento para hacer en clase
Se tiene un conductor dispuesto verticalmente por el que circula una corriente I. Un papel se ha colocado horizontalmente y traspasando dicho conductor como indica la figura. Sobre el papel se arrojan limaduras de hierro. Dibuje la forma que se dispondrán las limaduras sobre el papel I

84 El descubrimiento de Oersted
Los experimentos de Oersted mostraron, por primera vez, que existe una relación entre los fenómenos eléctricos y los fenómenos magnéticos

85 El descubrimiento de Oersted
Las cargas eléctricas en movimiento producen campos magnéticos. Las cargas eléctricas en movimiento “sienten” los campos magnéticos.

86 La ley de Biot y Savart Los descubrimientos de Oersted, de que la corriente eléctrica desvía una brújula, hicieron concluir que el flujo de corriente genera un campo magnético. Jean Baptista Biot y Félix Savart, formularon una expresión para el campo magnético en un punto del espacio, en función de la corriente que produce ese campo.

87 La ley de Biot y Savart

88 La ley de Biot y Savart

89 El campo eléctrico de un anillo de corriente

90 El campo eléctrico de un anillo de corriente

91 El campo eléctrico de un anillo de corriente

92 El campo eléctrico de un anillo de corriente

93 El campo eléctrico de un anillo de corriente

94 El campo eléctrico de un anillo de corriente

95 El campo eléctrico de un anillo de corriente
Campo en el eje

96 El campo eléctrico de un anillo de corriente
Campo en el eje

97 Miércoles 1 de agosto del 2007

98 Fuerza entre corrientes

99 Fuerza entre corrientes
Ya vimos que una corriente en un campo magnético siente una fuerza

100 Fuerza sobre una corriente
Una corriente eléctrica en un campo magnético siente una fuerza

101 Fuerza entre corrientes
Ya vimos que una corriente en un campo magnético siente una fuerza Vimos también que una corriente eléctrica produce un campo magnético

102 Las fuentes del campo magnético
Las corrientes eléctricas producen campos magnéticos

103 Fuerza entre corrientes
Ya vimos que una corriente en un campo magnético siente una fuerza Vimos también que una corriente eléctrica produce un campo magnético ¡Por tanto, debe de haber una fuerza entre dos corrientes!

104 Fuerza magnética entre conductores paralelos
Todo conductor por el que circula corriente genera un propio campo magnético. Luego dos conductores paralelos por los que circula corriente, se ejercen fuerzas magnéticas mutuas, cumpliendo con la ley de Biot- Savart

105 Fuerza magnética entre conductores paralelos
Supongamos dos alambres paralelos conductores de largo L cada uno, y por los que circula corriente I1 y I2, y que se encuentran separados una distancia d. Supongamos además que las áreas transversales de cada uno son muchísimo menores que d, por lo cual pueden despreciarse. I1 I2 d L

106 Fuerza magnética entre conductores paralelos

107 Fuerza magnética entre conductores paralelos

108 Fuerza magnética entre conductores paralelos

109 Fuerza magnética entre conductores paralelos

110 Fuerza magnética entre conductores paralelos

111 Fuerza magnética entre conductores paralelos
¿Qué sucede en este caso? Es decir, las corrientes ahora están en sentidos contrarios

112 Fuerza magnética entre conductores paralelos

113 Fuerza sobre una corriente
Una corriente eléctrica en un campo magnético siente una fuerza

114 Espira cuadrada en un campo magnético uniforme

115 Espira cuadrada en un campo magnético uniforme
Todas las fuerzas tienen la misma magnitud

116 Espira cuadrada en un campo magnético uniforme
La fuerza magnética neta sobre la espira cuadrada de lado l es 0

117 Espira cuadrada en un campo magnético uniforme

118 Espira cuadrada en un campo magnético uniforme

119 Espira cuadrada en un campo magnético uniforme
La fuerza magnética neta sobre la espira cuadrada de lado l es 0. Sin embargo, en este caso notamos, que la espira “podría girar”. La torca sobre ella es diferente de cero.

120 Torca sobre una espira cuadrada en un campo magnético uniforme
¡La espira gira!

121 La torca o momento de una fuerza

122 La torca o momento de una fuerza

123 Torca sobre una espira cuadrada en un campo magnético uniforme

124 Torca sobre una espira cuadrada en un campo magnético uniforme

125 Torca sobre una espira cuadrada en un campo magnético uniforme

126 La ley de Ampere

127 La circulación

128 La circulación

129 La circulación

130 La circulación

131 La circulación

132 La circulación

133 La circulación

134 La circulación

135 La circulación

136 La circulación

137 La circulación

138 La circulación

139 La circulación

140 La ley de Ampere

141 La ley de Ampere La circulación del campo magnético es igual a por el flujo de corriente eléctrica a través de cualquiera de las superficies cuyo contorno es C

142 La ley de Ampere La circulación del campo magnético es igual a por el flujo de corriente eléctrica a través de cualquiera de las superficies cuyo contorno es C

143 La ley de Ampere La circulación del campo magnético es igual a por el flujo de corriente eléctrica a través de cualquiera de las superficies cuyo contorno es C

144 La ley de Ampere

145 La ley de Ampere

146 La ley de Ampere

147 La ley de Ampere

148 Ejemplo de uso de la ley de Ampere: El campo magnetico dentro de un solenoide

149 El campo magnético dentro de un solenoide

150 El campo magnético dentro de un solenoide

151 El campo magnético dentro de un solenoide

152 Esbozo del origen atómico del magnetismo

153 ¿Qué sucede en los imanes?

154 ¿Qué sucede en los imanes?

155 Jueves 2 de agosto del 2007

156 La ley de inducción de Faraday
Campos magnéticos variables en el tiempo (cuasiestáticos). La ley de inducción de Faraday

157 La ley de inducción de Faraday
Se jala un circuito cerrado de alambre a través de un campo magnético

158 La ley de inducción de Faraday
Se jala hacia la izquierda el imán que produce el campo magnético

159 La ley de inducción de Faraday
Se jala hacia la izquierda el imán que produce el campo magnético

160 La ley de inducción de Faraday
Nada se mueve, pero se hace variar el campo magnético. Campo magnético que varía con el tiempo

161 La ley de inducción de Faraday
Nada se mueve, pero se hace variar el campo magnético.

162 La ley de inducción de Faraday
Faraday descubrió que cuando variaba bruscamente un campo magnético en la vecindad de un conductor, se originaba una corriente en este último. Mover un conductor, tal como un alambre de metal, a través de un campo magnético, produce un voltaje. El voltaje resultante es directamente proporcional a la velocidad del movimiento.

163 La ley de inducción de Faraday
En los tres casos anteriores se originaba una corriente eléctrica en el circuito. Su conclusión fue: Un campo magnético variable induce una corriente eléctrica

164 Fuerza electromotríz de movimiento
Examinemos el primer caso: Se jala un circuito cerrado de alambre a través de un campo magnético

165 Fuerza electromotríz de movimiento
Fijémonos sólo en la barra vertical del circuito

166 Fuerza electromotríz de movimiento

167 Fuerza electromotríz de movimiento

168 Fuerza electromotríz de movimiento
Ejemplo

169 Fuerza electromotríz de movimiento
Si ahora nos fijamos en todo el circuito Las fuerzas sobre los electrones

170 Fuerza electromotríz de movimiento

171 El concepto de flujo

172 El concepto de flujo

173 El concepto de flujo

174 El concepto de flujo

175 El concepto de flujo

176 El flujo de un campo magnético uniforme

177 El flujo de un campo magnético

178 El flujo de un campo magnético

179 El flujo de un campo magnético

180 El flujo de un campo magnético

181 El flujo de un campo magnético

182 El flujo de un campo magnético

183 El flujo de un campo magnético

184 El flujo de un campo magnético
Ejemplo

185 Fuerza electromotríz de movimiento

186 Fuerza electromotríz de movimiento

187 Fuerza electromotríz de movimiento

188 La ley de inducción de Faraday
Faraday se dio cuenta que lo mismo sucedía en los otros dos casos y enunció su famosa ley: En un circuito la magnitud de la fuerza electromotriz inducida es igual a la rapidez con que el flujo magnético a través de este circuito cambia con el tiempo.

189 La ley de inducción de Faraday
En un circuito la magnitud de la fuerza electromotriz inducida es igual a la rapidez con que el flujo magnético a través de este circuito cambia con el tiempo. En términos matemáticos, se escribe de manera muy simple y muy clara:

190 La ley de inducción de Faraday
Es muy importante resaltar el signo menos en esta ley, en esta ecuación. Ese signo menos establece claramente que: El flujo del campo magnético debido a la corriente inducida se opone al cambio de flujo que produce a dicha corriente inducida. Este enunciado se conoce como la ley de Lenz.

191 La ley de inducción de Faraday
Campos magnéticos variables inducen campos eléctricos

192 Viernes 3 de agosto del 2007

193 Ejemplo de la ley de inducción de Faraday

194 ¿Cómo trabaja un generador?

195 Espira cuadrada rotando en un campo magnético uniforme

196 Espira cuadrada rotando en un campo magnético uniforme

197 Espira cuadrada rotando en un campo magnético uniforme

198 Espira cuadrada rotando en un campo magnético uniforme

199 Espira cuadrada rotando en un campo magnético uniforme

200 Espira cuadrada rotando en un campo magnético uniforme

201 ¿Cómo trabaja una hidroeléctrica?

202 ¿Cómo trabaja una termoeléctrica?

203 ¿Cómo trabaja un motor (corriente directa)?

204 ¿Cómo trabaja un motor (corriente directa)?

205 ¿Cómo trabaja un motor (corriente directa)?

206 ¿Cómo trabaja un motor?

207 Las ecuaciones de Maxwell

208 Las ecuaciones de Maxwell
La ley de Gauss

209 Las ecuaciones de Maxwell
La ley de Gauss para el magnetismo

210 Las ecuaciones de Maxwell
La ley de Ampere

211 Las ecuaciones de Maxwell
La ley de inducción de Faraday

212 Las ecuaciones de Maxwell

213 Incompatibilidad con la ley de conservación de la carga eléctrica

214 La corriente de desplazamiento

215 ¿Algo está mal? Lejísimos Ley de Ampere:

216 ¿Algo está mal? Lejísimos Ley de Ampere:

217 ¿Algo está mal? ?

218 ¿Algo está mal? ? Lejísimos

219 ¿Algo está mal? El campo eléctrico está disminuyendo:
El cambio del campo eléctrico genera una “corriente” que mantiene la validez de la ley de Ampere

220 La corriente de desplazamiento
Lejísimos

221 La "nueva" ley de Ampere

222 Las ecuaciones de Maxwell

223 La teoría electromagnética
En 1864, James Clerk Maxwell unificó los fenómenos eléctricos y magnéticos, en la teoría electromagnética, mediante la formulación de sus famosas Ecuaciones de Maxwell

224 Las ecuaciones de Maxwell

225 La teoría electromagnética
Quedó clarísimo que los fenómenos eléctricos y magnéticos son diferentes manifestaciones de una misma cosa, los fenómenos electromagnéticos

226 ¿Y esto que tiene que ver con la luz?
¡Ah! Pues lo increíble es, que estudiando sus ecuaciones, Maxwell se dio cuenta que equivalían a una ecuación de ONDA. Que esa onda electromagnética viajaba a la misma velocidad que la velocidad de la luz ….

227 ¿Y esto que tiene que ver con la luz?
Y se hizo la luz ….. La luz es una onda electromagnética

228 Lunes 6 de agosto del 2007

229

230 Corriente directa

231 Corriente alterna

232 ¿Por qué es más conveniente la corriente alterna que la directa?

233 ¿Por qué es más conveniente la corriente alterna que la directa?

234 El diodo En electrónica, un diodo es una componente que restringe el flujo direccional de los portadores de la carga. Esencialmente, un diodo permite que una corriente eléctrica fluya en una dirección, pero la bloquea en la dirección opuesta. Así, el diodo se puede pensar en como versión electrónica de una válvula de check. Los circuitos que requieren flujo actual en solamente una dirección típicamente incluyen unos o más diodos en el diseño de circuito.

235 Las ecuaciones de Maxwell

236 La teoría electromagnética
En 1864, James Clerk Maxwell unificó los fenómenos eléctricos y magnéticos, en la teoría electromagnética, mediante la formulación de sus famosas Ecuaciones de Maxwell

237 Las ecuaciones de Maxwell

238 ¿Y esto que tiene que ver con la luz?
¡Ah! Pues lo increíble es, que estudiando sus ecuaciones, Maxwell se dio cuenta que equivalían a una ecuación de ONDA. Que esa onda electromagnética viajaba a la misma velocidad que la velocidad de la luz ….

239 ¿Y esto que tiene que ver con la luz?
Y se hizo la luz ….. La luz es una onda electromagnética

240 ¿Y qué es una onda?

241 Ondas Una onda es una perturbación de alguna propiedad de un medio, la cual se propaga a través del espacio transportando energía. El medio perturbado puede ser de naturaleza diversa, como el aire, agua, un trozo de metal, etc. Las propiedades que sufren la perturbación pueden ser también variadas, por ejemplo, densidad, presión, campo eléctrico, campo magnético.

242 Ondas Una onda es un patrón de movimiento que puede transportar energía sin transportar agua con ella

243 Ondas

244 Ondas

245 Ondas

246 Ondas

247 Ondas

248 Características de una onda
Desplazamiento Distancia

249 Onda estacionaria

250 Características de una onda
La frecuencia: El número de veces que oscila por segundo

251 Características de una onda

252 Ondas transversales

253 Ondas longitudinales

254 Ondas

255 Ondas

256 Resumen de las características de una onda
Longitud de onda Frecuencia de la onda Velocidad de la onda Amplitud de la onda Dirección del movimiento de la onda Dirección del movimiento de la propagación en el medio Ondas transversales Ondas longitudinales

257 Fenómenos que presentan las ondas
Reflexión Refracción Difracción Interferencia

258 una onda electromagnética?
¿Será de verdad la luz una onda electromagnética?

259 La teoría electromagnética
Era tan “oscuro” que Hemholtz, en 1871, le encargo a Heinrich Hertz clarificar sus estudios, pero sobre todo demostrar que las “ondas electromagnéticas” de la teoría de Maxwell se propagaban a la velocidad de la luz

260 La luz es una onda electromagnética
En 1887 Hertz verifica experimentalmente que Existen ondas electromagnéticas La luz es una onda electromagnética

261 La luz es una onda electromagnética
La longitud de la onda (ó la frecuencia) determina el color de la luz La amplitud de la onda es la intensidad de la luz La dirección de oscilación de los campos determina la polarización

262 La luz es una onda electromagnética

263 La luz es una onda electromagnética
La luz está caracterizada por una frecuencia y una longitud de onda, que determinan su color. La luz visible va de 0.4 a 0.7 micras Por ejemplo, el color verde corresponde a una longitud de onda de micras y una frecuencia de 6.14x1014Hertz

264 La luz es una onda electromagnética
Si una estación de radio de AM transmite a 1250 KHz, ¿cuál es la longitud de las ondas que emite?

265 Nuestro ojo no ve más que cierto tipo de luz
Luz visible Infrarrojo Ultravioleta Rayos X Rayos Gama Microondas Ondas de radio

266 El espectro de la luz

267

268 El electromagnetismo y la óptica
La explicación de Maxwell de que la luz es una onda electromagnética, permitió entender profundamente las leyes de la óptica geométrica y los fenómenos de interferencia y difracción. En efecto, los fenómenos de reflexión, refracción, interferencia y difracción son comunes a todas las ondas, y siendo la luz una onda electromagnética, se entiende perfectamente que los presente.

269 La polarización de la luz

270 Luz polarizada linealmente

271 Luz polarizada circularmente

272 Luz polarizada elipticamente

273 ¿Cómo funcionan los polarizadores?

274 ¿Cómo funcionan los polarizadores?

275 La luz es una onda electromagnética
Efectivamente Hertz, y muchisima gente posteriormente, han mostrado que la luz es una onda electromagnética. Pero, ahí no acaba la historia ….

276 Fin