NATURALEZA DE LA LUZ (A)

OBJETIVOS AL COMPLETAR LA UNIDAD, LOS ALUMNOS Y LAS ALUMNAS: RELACIONAN FENÓMENOS MUY DIVERSOS COMO EL SONIDO Y LA LUZ A TRAVÉS DE CONCEPTOS UNIFICADORES COMO EL DE ONDA. 2. RECONOCEN QUE EL CONOCIMIENTO CIENTÍFICO SE HA LOGRADO PASO A PASO A LO LARGO DE LA HISTORIA, A VECES LUEGO DE DILATADAS CONTROVERSIAS (POR EJ., LA NATURALEZA ONDULATORIA O CORPUSCULAR DE LA LUZ)

Problematizar estas preguntas e incorporar otros sucesos cotidianos relacionados con fenómenos luminosos.

La discusión del tema aborda dos grandes aspectos: La Propagación de la luz. La Naturaleza de la luz. En el primer caso, encontramos la óptica geométrica; que considera la propagación de la luz en forma de rayos que avanzan en línea recta. Señalar rayos de luz en la figura. En el segundo ámbito se cuestiona la naturaleza de la luz, es decir, su origen y composición. ¿Es una onda? ¿Está formada por partículas? Estas cuestiones son preocupación de la óptica física.

HISTORIA DE LA CONTROVERSIA SOBRE LA NATURALEZA DE LA LUZ TEORÍA CORPUSCULAR PROPUESTA POR NEWTON A FINES DEL SIGLO XVII: “Corriente de partículas (corpúsculos) que salen de la fuente luminosa, viajan en línea recta a gran velocidad y estimulan nuestros ojos produciendo la visión ” TEORÍA ONDULATORIA PROPUESTA POR HUYGENS A FINES DEL SIGLO XVII: “La luz se comporta como Ondas esféricas que se propagan portando Energía y que necesitan un medio material para propagarse (éter).” NM1

BASES DE CADA TEORÍA Teoría Teoría Ondulatoria Corpuscular LA LUZ SE PROPAGA EN LINEA RECTA PORQUE LA TRAYECTORIA SEGUIDA POR LOS CORPÚSCULOS ES RECTILÍNEA CUANDO SE INTERPONE UN OBSTÁCULO EN EL RECORRIDO DE LA LUZ QUE LOS CORPÚSCULOS NO PUEDAN ATRAVESAR, SE PRODUCE LA SOMBRA CUANDO LOS CORPÚSCULOS REBOTAN SOBRE UNA SUPERFICIE SE PRODUCE LA REFLEXIÓN LA MASA DE LOS CUERPOS QUE EMITEN LUZ NO DISMINUYE LA PROPAGACIÓN RECTILINEA Y LA REFLEXION DE LA LUZ SE PUEDEN EXPLICAR SUPONIENDO QUE LA LUZ ES UNA ONDA. LA LUZ EXPERIMENTA REFRACCIÓN, QUE ES UN FENÓMENO TÍPICO DE LAS ONDAS. NM1

LO QUE NO PODIA EXPLICAR CADA TEORIA Teoría Corpuscular Teoría Ondulatoria ¿POR QUÉ LOS CUERPOS NO PIERDEN MASA AL EMITIR CORPÚSCULOS? ¿POR QUÉ ALGUNOS CORPÚSCULOS SE REFLEJAN Y OTROS SE REFRACTAN? ¿POR QUÉ LA LUZ SE PROPAGA EN EL VACIO? ¿LOS FENÓMENOS DE DIFRACCIÓN E INTERFERENCIA SE OBSERVARÁN EN LA LUZ, COMO OCURRE CON OTRAS ONDAS? NM1

¿EN QUÉ QUEDÓ LA CONTROVERSIA…? INICIALMENTE SE ADOPTÓ LA TEORÍA CORPUSCULAR. CON EL TIEMPO LOS CIENTÍFICOS SE DIERON CUENTA QUE ESTA TEORÍA NO EXPLICABA LOS FENÓMENOS DE DIFRACCIÓN Y DE INTERFERENCIA. ¿EN QUÉ CONSISTEN LA DIFRACCIÓN Y LA INTERFERENCIA? NM1

¿QUÉ FENÓMENO ONDULATORIO REPRESENTAN LOS ESQUEMAS? C O N NM1

¿POR QUÉ EN EL SEGUNDO ESQUEMA LA DIFRACCIÓN ES MÁS NOTORIA? PORQUE LA SEPARACIÓN ENTRE LOS OBSTÁCULOS ES MÁS CERCANA A LA  DE LAS ONDAS NM1

LA DIFRACCION DE ONDAS PRINCIPIO DE HUYGENS ¿POR QUÉ? “LOS PUNTOS DE LA ABERTURA SE CONVIERTEN EN CENTROS EMISORES DE NUEVAS ONDAS” NM1

¿EL SONIDO SE DIFRACTA? ¿ SE PUEDE ESCUCHAR LA MÚSICA QUE EMITE LA RADIO AL OTRO LADO DEL MURO ? NM1

¿QUÉ FENÓMENO ONDULATORIO REPRESENTA EL ESQUEMA? LA INTERFERENCIA DE ONDAS NM1

INTERFERENCIA DE ONDAS

INTERFERENCIA DE ONDAS NM1

¿QUÉ REPRESENTA EL ESQUEMA? PATRON DE INTERFERENCIA ¿QUÉ REPRESENTAN LAS LÍNEAS AZULES DEL PATRON DE INTERFERENCIA? ¿QUÉ SE PRODUCE ENTRE DICHAS LÍNEAS? NM1

¿EXISTE LA INTERFERENCIA DE LAS ONDAS SONORAS? SILENCIO SONIDO MÁS INTENSO NM1

¿EXISTE LA INTERFERENCIA LUMINOSA Y DECISIVO EXPERIMENTO ¿LA LUZ SE DIFRACTA? ¿EXISTE LA INTERFERENCIA LUMINOSA SON LAS PREGUNTAS QUE HABIA QUE RESPONDER PARA DETERMINAR LA REAL NATURALEZA DE LA LUZ Y FUE THOMAS YOUNG QUIEN LAS RESPONDIÓ POR MEDIO DE SU FAMOSO Y DECISIVO EXPERIMENTO NM1

DIFRACCION DE LA LUZ ¿EN QUÉ CONSISTE? DESVIACIÓN DE LA LUZ QUE SE DESBORDA HACIA FUERA EN CADA LADO DE LA RANURA NM1

DIFRACCIÓN DE LA LUZ

de la luz es del orden del DIFRACCION DE LA LUZ ¿BAJO QUÉ CONDICIONES OCURRE? CUANDO LA ABERTURA TIENE DIMENSIONES SIMILARES A LA LONGITUD DE ONDA DE LA LUZ Longitud de onda de la luz es del orden del Millonésimo de un mm NM1

LAS ONDAS SE SUPERPONEN PRODUCIENDO INTERFERENCIA DIFRACCION DE LA LUZ ¿POR QUÉ SE OBSERVAN FRANJAS LUMINOSAS Y FRANJAS OSCURAS? LOS PUNTOS DE LA ABERTURA SE COMPORTAN COMO FOCOS EMISORES DE ONDAS ( PRINCIPIO DE HUYGENS) LAS ONDAS SE SUPERPONEN PRODUCIENDO INTERFERENCIA NM1

EXPERIMENTO DE YOUNG… FIN DE LA CONTROVERSIA CON EL EXPERIMENTO REALIZADO POR THOMAS YOUNG EN 1801 SE CONFIRMA EL COMPORTAMIENTO ONDULATORIO DE LA LUZ PERMITIÓ AVANZAR EN EL ESTUDIO DE LAS ONDAS LUMINOSAS Y LLEGAR A LA TEORÍA ELECTROMAGNÉTICA NM1

INTERFERENCIA DE LUZ (EXPERIMENTO DE YOUNG) NM1

INTERFERENCIA DE LA LUZ: EXPERIMENTO DE YOUNG ESQUEMA DEL EXPERIMENTO REALIZADO POR EL INVESTIGADOR INGLES THOMAS YOUNG EN 1801 LA INTERFERENCIA LUMINOSA CONFIRMA EL COMPORTAMIENTO ONDULATORIO DE LA LUZ NM1

Sugerencia: discutir... Qué diferencias hay entre un diagrama de difracción y uno de interferencia? Es decir, ¿qué diferencias hay entre lo que se observa al realizar el experimento con una o con dos ranuras? Justamente, que las distancias entre las franjas en la interferencia es prácticamente la misma, mientras que en la difracción la zona iluminada del centro es considerablemente más ancha que las demás. Sin embargo, la razón de la suma y cancelación de luz es la misma en ambos casos: la superposición de los campos electromagnéticos.

DIFRACCION E INTERFERENCIA DIFRACCION E INTERFERENCIA

INTERFERENCIA DE LUZ EN POMPAS DE JABON ¿POR QUÉ LAS POMPAS DE JABÓN SE VEN IRISADAS? NM1

INTERFERENCIA DE LUZ EN DISCOS COMPACTOS ¿POR QUÉ EL DISCO SE VE ASÍ? NM1

EFECTO FOTOELÉCTRICO: NM1

EFECTO FOTOELÉCTRICO SE DESCUBRE EN 1887 CAPACIDAD QUE TIENE LA LUZ PARA LIBERAR ELECTRONES DE UN METAL AL INCIDIR SOBRE ÉL NM1

DUALIDAD ONDA-PARTÍCULA EN 1905, ALBERT EINSTEIN DA UNA EXPLICACIÓN DEL EFECTO FOTOELÉCTRICO ACEPTANDO QUE LA LUZ EN ESTE CASO SE COMPORTA COMO SI SE TRATARA DE PARTÍCULAS (FOTONES): LOS FOTONES “GOLPEAN” A LOS ELECTRONES ENTREGÁNDOLES UNA CANTIDAD DE ENERGÍA SUFICIENTE PARA SACARLOS DE SU UBICACIÓN CONCLUSION: LA LUZ TIENE UN DOBLE COMPORTAMIENTO: COMO ONDA Y COMO PARTÍCULAS NM1

EFECTO FOTOELÉCTRICO: APLICACIÓN NM1