EXPERIMENTO DEL CALEIDOSCOPIO fisica 4prd

Caleidoscopio

Buen día, hoy les enseñaré como hacer  un experimento de espejos que demuestre la refracción y la reflexión.

Los materiales son:

- Un tubo de cartón o de pbc.

- Una hoja de papel pergamino.

- una hoja de papel  acetato.

- Cilicona caliente.

- Una tapa de cartón del mismo diámetro del tubo.

- Papel contac de color, papel de regalo o cualquier otro material para decorar la parte externa.

- Papelitos de colores, lentejuelas o pequeños objetos de colores.

- Tres espejos del mismo tamaño que se ajusten formando un triangulo equilatero dentro del tubo.

Procedimiento:

1. Toma los tres espejos y pegalos con cinta o con cilicona caliente formando un triangulo equilatero.

 

2. Introduce el triangulo dentro del tubo, no sin antes poniéndole la tapa de cartón en uno de sus extremos; Ubica los espejos al fondo contra la tapa de cartón.

3. Pegar el pedazo de acetato contra los espejos de forma que de al exterior es decir para el lado que no hay tapa. Encima de el pedazo colocar los papelitos y las lentejuelas.

4.  Pegar el pedazo de papel pergamino y por ultimo decorarlo por fuera al gusto.

5. Por ultimo has un hoyo en la tapa de cartón

Conclusiones:

- En la base opuesta a la del visor se encuentran todos aquellos elementos que crearán lo que luego veremos. Ahora pensemos que estamos frente a un caleidoscopio de tres espejos, entonces la base será triangular, el reflejo estará encerrado por estos tres espejos, los cuales reproducirán infinitamente todo lo que aparece en el centro del mismo.

- Al mirar por el visor vemos una figura reproducida cientos de veces por estos 3 espejos que se reflejan unos a los otros creando una visión infinita de un espejo dentro de un espejo. La distancia de grados entre los espejos crea diferentes reproducciones de lo que encontramos en el centro. Con este ejemplo cuando los espejos se encuentran a 45º uno del siguiente se crean ocho imágenes duplicadas, cuando están a 60º se hacen seis y cuando estos se encuentran a 90º se verán cuatro.

- Como habrás visto, el funcionamiento de un caleidoscopio está muy alejado de la complejidad de las figuras que nos muestra. Es mucho más sencillo de lo que podemos llegar a imaginar

pruebas del experimento CALEIDOSCOPIO

(TEORIAS DE LA LUZ) FISICA 4PRD

Teorías de la luz

Las teorías propuestas por los científicos para explicar la naturaleza de la luz han ido cambiando a lo largo de la historia de la ciencia, a medida que se van descubriendo nuevas evidencias que permiten interpretar su comportamiento, como corpúsculo, onda, radiación electromagnética, cuanto o como la mecánica cuántica.

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Teoría corpuscular

Esta teoría fue planteada en el siglo XVII por el físico inglés ISAAC NEWTON, quien señalaba que la luz consistía en un flujo de pequeñísimas partículas o corpúsculos sin masa, emitidos por las fuentes luminosas, que se movía en línea recta con grán rapidez. Gracias a esto, eran capaces de atravesar los cuerpos transparentes, lo que nos permitía ver a través de ellos. En cambio, en los cuerpos opacos, los corpúsculos rebotaban, por lo cual no podíamos observar los que había detrás de ellos.
Esta teoría explicaba con éxito la propagación rectilínea de la luz, la refracción y la reflexión, pero no los anillos de Newton, las interferencias y la difracción. Además, experiencias realizadas posteriormente permitieron demostrar que esta teoría no aclaraba en su totalidad la naturaleza de la luz.

Teoría ondulatoria

Fue el científico holandés CHISTIAN HUYGENS, contemporáneo de Newton, quien elaboraría una teoría diferente para explicar la naturaleza y el comportamiento de la luz. Esta teoría postula que la luz emitida por una fuente estaba formada por ondas, que correspondían al movimiento específico que sigue la luz al propagarse a través del vacío en un medio insustancial e invisible llamado éter. Además, índica que la rapidez de la luz disminuye al penetrar al agua. Con ello, explica y describía la refracción y las leyes de la reflexión.
En sus inicios, esta teoría no fue considerada debido al prestigio de Newton. Pasó más de un siglo para que fuera tomada en cuenta: se le sometió a pruebas a través de los trabajos del médico inglés THOMAS YOUNG, sobre las interferencias luminosas, y el físico francés AUGESTE JEAN FRESNEL, sobre la difracción. Como consecuencia, quedó de manifiesto que su poder explicativo era mayor que el de la teoría corpuscular.

Teoría electromagnética

En el siglo XIX, se agregan a las teorías existentes de la época las ideas del físico JAMES CLERK MAXWELL, quien explica notablemente que los fenómenos eléctricos están relacionados con los fenómenos magnéticos. Al respecto, señala que cada variación en el campo eléctrico origina un cambio en la proximidad del campo magnético e, inversamente. Por lo tanto, la luz es una onda electromagnética trasversal que se propaga perpendicular entre sí. Este hecho permitió descartar que existiera un medio de propagación insustancial e invisible, el éter, lo que fue comprobado por el experimento de MICHELSON y MORLEY.
Sin embargo esta teoría deja sin explicación fenómenos relacionados con el comportamiento de la luz en cuanto a la absorción y la emisión: el efecto fotoeléctrico y la emisión de luz por cuerpos incandescentes. Lo anterior da pie a la aparición de nuevas explicaciones sobre la naturaleza de la luz.

Teoría de los cuantos

Esta teoría propuesta por el físico alemán Max Planck establece que los intercambios de energía entre la materia y la luz solo son posibles por cantidades finitas o cuántos de luz, que posteriormente  se denominan fotones. La teoría tropieza con el inconveniente de no poder explicar los fenómenos de tipo ondulatorio, como son las interferencias, las difracciones, entre otros. Nos encontramos nuevamente con dos hipótesis contradictorias, la teoría de los cuantos y la electromagnética.

Posteriormente, basándose en la teoría  cuántica de Planck, en 1905 el físico de origen alemán Albert Einstein explicó el efecto fotoeléctrico por medio de los corpúsculos de luz, a los que llamó fotones. Con esto propuso que la luz se comporta como onda en determinadas condiciones.

Teoría mecánica ondulatoria

Esta teoría reúne tanto la teoría electromagnética como la de los cuantos heredadas de la teoría corpuscular y ondulatoria, con lo que se evidencia la doble naturaleza de la luz. El que esta se comporte como onda y partícula fue corroborado por el físico francés Luis de Broglie, en el año 1924, quién agregó, además, que los fotones tenían un movimiento ondulatorio, o sea que la luz tenia un comportamiento dual. Así, la luz, en cuanto a su propagación, se comporta como onda, pero su energía es trasportada junto con la onda luminosa por unos pequeños corpúsculos que se denominan fotones.

Esta teoría establece, entonces, la naturaleza corpuscular de la luz en su interacción con la materia ( proceso de emisión y absorción) y la naturaleza electromagnética de su propagación.

 

(NATURALEZA DE LA LUZ) fisica 4prd

Naturaleza de la luz

La naturaleza física de la luz ha sido uno de los grandes problemas de la ciencia. Desde la antigua Grecia se consideraba la luz como algo de naturaleza corpuscular, eran corpúsculos que formaban el rayo luminoso. Así explicaban fenómenos como la reflexión y refracción de la luz. Newton en el siglo XVIII defendió esta idea, suponía que la luz estaba formada por corpúsculos lanzados a gran velocidad por los cuerpos emisores de luz. Escribió un tratado de Óptica en el que explicó multitud de fenómenos que sufría la luz.

En 1678 Huygens defiende un modelo ondulatorio , la luz es una onda. Con este modelo se explicaban fenómenos como la interferencia y difracción que el modelo corpuscular no era capaz de explicar. Así la luz era una onda longitudinal, pero las ondas longitudinales necesitan un medio para poder propagarse, y surgió el concepto de éter como el “medio” en el que estamos inmersos. Esto trajó aún más problemas, y la naturaleza del eter fue un quebradero de cabeza de muchos científicos.

La solución al problema la dió Maxwell en 1865, la luz es una onda electromagnética que se propaga en el vacío. Quedaba ya por tanto resuelto el problema del éter con la aparición de estas nuevas ondas.

Maxwell se basó en los estudios de Faraday del electromagnetismo, y concluyó que las ondas luminosas son de naturaleza electromagnética. Una ONDA ELECTROMAGNÉTICA se produce por la variación en algún lugar del espacio de las propiedades eléctricas y magnéticas de la materia. No necesita ningún medio para propagarse, son ondas transversales.

Una carga eléctrica oscilando con una determinada frecuencia, produce ondas electromagnéticas de la misma frecuencia. La velocidad con la que se propagan estas ondas en el vacío es:

c = 3 10 8 m/s

(LUZ OPTICA ) fisica 4prd

Óptica

OPTICA FISICA
Rama de la física que se ocupa de la propagación y el comportamiento de la luz. En un sentido amplio, la luz es la zona del espectro de radiación electromagnética que se extiende desde los rayos X hasta las microondas, e incluye la energía radiante que produce la sensación de visión. El estudio de la óptica se divide en dos ramas, la óptica geométrica y la óptica física.
Naturaleza de la luz
La energía radiante tiene una naturaleza dual, y obedece a leyes que pueden explicarse a partir de una corriente de partículas o paquetes de energía, los llamados fotones, o a partir de un tren de ondas transversales (Movimiento ondulatorio). El concepto de fotón se emplea para explicar las interacciones de la luz con la materia que producen un cambio en la forma de energía, como ocurre con el efecto fotoeléctrico o la luminiscencia. El concepto de onda suele emplearse para explicar la propagación de la luz y algunos de los fenómenos de formación de imágenes. En las ondas de luz, como en todas las ondas electromagnéticas, existen campos eléctricos y magnéticos en cada punto del espacio, que fluctúan con rapidez. Como estos campos tienen, además de una magnitud,una dirección determinada, son cantidades vectoriales. Los campos eléctrico y magnético son perpendiculares entre sí y también perpendiculares a la dirección de propagación de la onda. La onda luminosa más sencilla es una onda senoidal pura, llamada así porque una gráfica de la intensidad del campo eléctrico o magnético trazada en cualquier momento a lo largo de la dirección de propagación sería la gráfica de un seno.
La luz visible es sólo una pequeña parte del espectro electromagnético. En el espectro visible, las diferencias en longitud de onda se manifiestan como diferencias de color. El rango visible va desde, aproximadamente, 350 nm (nanómetros) el violeta hasta unos 760 nm el rojo, (1 mm = 1.000.000 nanómetros). La luz blanca es una mezcla de todas las longitudes de onda visibles.
La velocidad de la luz en las sustancias materiales es menor que en el vacío, y varía para las distintas longitudes de onda; este efecto se denomina dispersión. La relación entre la velocidad de la luz en el vacío y la velocidad de una longitud de onda determinada en una sustancia se conoce como índice de refracción de la sustancia para dicha longitud de onda. El índice de refracción del aire es 1,00029 y apenas varía con la longitud de onda. En la mayoría de las aplicaciones resulta suficientemente preciso considerar que es igual a 1.
Las leyes de reflexión y refracción de la luz suelen deducirse empleando la teoría ondulatoria de la luz introducida. El principio de Huygens afirma que todo punto en un frente de ondas inicial puede considerarse como una fuente de ondas esféricas secundarias que se extienden en todas las direcciones con la misma velocidad, frecuencia y longitud de onda que el frente de ondas del que proceden. Con ello puede definirse un nuevo frente de onda que envuelve las ondas secundarias. Como la luz avanza en ángulo recto a este frente de ondas, el principio de Huygens puede emplearse para deducir los cambios de dirección de la luz.
Cuando las ondas secundarias llegan a otro medio u objeto, cada punto del límite entre los medios se convierte en una fuente de dos conjuntos de ondas. El conjunto reflejado vuelve al primer medio, y el conjunto refractado entra en el segundo medio. El comportamiento de los rayos reflejados y refractados puede explicarse por el principio de Huygens. Es más sencillo, y a veces suficiente, representar la propagación de la luz mediante rayos en vez de ondas. El rayo es la línea de avance, o dirección de propagación, de la energía radiante. En la óptica geométrica se prescinde de la teoría ondulatoria de la luz y se supone que la luz no se difracta. La trayectoria de los rayos a través de un sistema óptico se determina aplicando las leyes de reflexión y refracción.
Optica física
Esta rama de la óptica se ocupa de aspectos del comportamiento de la luz tales como su emisión, composición o absorción, así como de la polarización, la interferencia y la difracción

Reflexión

Reflexión de la luz

Cuando un rayo de luz que se propaga a través de un medio homogéneo encuentra en su camino una superficie bien pulida, se refleja en ella siguiendo una serie de leyes. Este fenómeno es conocido como reflexión regular o especular.

Se llama plano de incidencia al plano formado por el rayo incidente y la normal (es decir, la línea perpendicular a la superficie del medio) en el punto de incidencia (Ver applet). El ángulo de incidencia es el ángulo entre el rayo incidente y la normal. El ángulo de reflexión es el que se forma entre el rayo reflejado y la misma normal.

En la siguiente escena1, arrastra el botón rojo y relaciona el ángulo de incidencia, el ángulo de reflexión y la línea normal. Utiliza esta escena para enunciar la ley de la reflexión.

(LUZ) FISICA 4PRD

Luz

La luz es una radiación que se propaga en forma de ondas. Las ondas que se pueden propagar en el vacío se llaman ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS. La luz es una radiación electromagnética.

Características de las ondas electromagnéticas

Las ondas electromagnéticas se propagan en el vacío a la velocidad de 300000 km/s, que se conoce como “velocidad de la luz en el vacío” y se simboliza con la letra c (c = 300000 km/s).

La velocidad de la luz en el vacío no puede ser superada por la de ningún otro movimiento existente en la naturaleza. En cualquier otro medio, la velocidad de la luz es inferior.

La energía transportada por las ondas es proporcional a su frecuencia, de modo que cuanto mayor es la frecuencia de la onda, mayor es su energía.

La luz y la materia: los colores de las cosas

La materia se comporta de distintas formas cuando interacciona con la luz:

- Transparentes: Permiten que la luz se propague en su interior en una misma dirección, de modo que vuelve a salir. Así, se ven imágenes nítidas. Ejemplos: Vidrio, aire, agua, alcohol, etc.

- Opacos: Estos materiales absorben la luz o la reflejan, pero no permiten que los atraviese. Por tanto, no se ven imágenes a su través. Ejemplos: Madera. metales, cartón, cerámica, etc.

- Translúcidos: Absorben o reflejan parcialmente la luz y permiten que se propague parte de ella, pero la difunden en distintas direcciones. Por esta razón, no se ven imágenes nítidas a su través. Ejemplos: folio, tela fina, papel cebolla, etc.

En realidad, existen tres colores: rojo, verde y azul, llamados colores primarios, que al mezclarse en diferentes proporciones dan lugar a todos los demás. Si se mezclan en las mismas cantidades producen luz blanca.

video FISICA 4pdo

sonya fernandez y la puerta de los 13 cerrojos

FISICA MODERNA (fisica cuantica,efecto fotoelectrico) 4PDO

Física moderna, física clásica y sus ramas::

La física describe principalmente la relación e interacciones entre la energía y la materia. La ciencia se ha desarrollado para explicar elfuncionamiento básico y la estructura del universo y toda la materia contenida en el mismo.

FISICA CUANTICA:

La Física Cuántica es la ciencia que estudia los fenómenos desde el punto de vista dela totalidad de las posibilidades.
Contempla aquello que no se ve y explica los fenómenos desde lo no visible. Contempla lo no medible, las tendencias, como por ejemplo la no localidad y el indeterminismo de las partículas. 

En ese campo de lo no medible estamos nosotros los seres humanos. El átomo es una realidad científica, que dio paso a la Teoría de la Relatividad y luego ésta, a la Física cuantica.
Los espacios entre las partículas de los átomos se los considera "vacío". Es decir, la materia de la que se componen los átomos es casi inexistente. Dentro de los átomos y las moléculas las partículas que lo componen ocupan un lugar insignificante. El resto es vacío, "el valioso vacío del átomo". 

Entonces si la materia está formada por átomos y en éstos la porción particular es menor que la porción de vacío... ¿por que no atravesamos la materia?
El vacío es un concepto, una idea. El vacío en sí no existe. La materia no es estática, tampoco es predecible. El átomo no es una realidad terminada y permanente; es mucho más maleable de lo que el ser humano cree. El átomo no es una cosa. Son tendencias. En lugar de pensar en los átomos como cosas lo tenemos que pensar como posibilidades. "El vacío" es meramente conceptual y representa todas las posibilidades. 

Los seres humanos somos parte de esa cuántica. Pertenecemos al universo. Estamos hechos de polvo de estrellas. De esos mismos átomos con sus posibilidades.
El pensamiento que nosotros emitimos vuela como moléculas que van al aire. Una de ellas se hace realidad creada por nosotros mismos.
La materia no es estática. Es predecible. Dentro de los átomos y las moléculas la materia ocupa un lugar insignificante. Hay que pensar en el átomo no como una realidad determinada sino como una tendencia. 

La conciencia está envuelta, el observador no puede ser ignorado. La realidad es un número "n" de ondas. El Universo esta todo ocupado por millones de energías. La Energía es una vibración que se sucede en el espacio y en el tiempo. Todos somos energía y estamos conectados. Cada uno somos parte del otro. La energía es movimiento. Puede estancarse pero nunca saturarse. La vida es un continuo reciclar de la materia y la energía. 

 ¿EN QUÉ CONSISTE EL EFECTO FOTOELÉCTRICO?

El efecto fotoeléctrico consiste en la emisión de electrones (corriente eléctrica) que se produce cuando la luz incide sobre una superficie metálica en determinadas condiciones.

Si la luz es una corriente de corpúsculos o fotones y cada uno de ellos tiene una energía hν, esta energía podría ser capaz de arrancar un electrón  de la red cristalina del metal y comunicarle, además, una energía cinética. La expresión matemática que lo explica sería la siguiente:

hν = hνο + Ec

Siendo:

• hνο: Energía de atadura del electrón al átomo metálico ; Energía mínima que ha de tener el fotón para arrancar el electrón
• Ec: Energía cinética comunicada al electrón una vez arrancado.

Este razonamiento de Einstein explica también el hecho de que la velocidad de salida de los electrones fuese proporcional a la freciencia de la luz incidente y que la energía cinética de los electrones tuviese unos valores discretos determinados.