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Fuentes de ondas y rayos de luz

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by

Nathaly Lopez

on 6 August 2015

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Transcript of Fuentes de ondas y rayos de luz

Contenido:
Conceptos sobre fuentes de ondas y rayos de luz
Propiedades de las ondas
Reflexión
Refracción
Ley de refracción
Interferencia
Principio de Huygens

Conceptos de fuente de ondas y rayos de luz
Propiedades de las ondas
Reflexión
Refracción
Interferencia
Difracción

Ejemplos:
Un rayo de luz se propaga por un vidrio de índice de incidencia es de 1,52 y llega a la superficie de separación vidrio-agua (índice de refracción del agua = 1,33 ) con un ángulo de incidencia de 30º. ¿Cuál es el ángulo de refracción?
GOAL!
¿Qué es una fuente de onda?
Es el punto donde se produce la perturbación , se constituye en el origen o foco de la onda.
¿Qué es un rayo?
Es cualquier dirección en la que se propaga un movimiento ondulatorio.
Reflexión
La reflexión es el fenómeno físico que explica la incidencia de las ondas contra un material y su curso posterior cuando el material sobre el cual incide no absorbe la onda.
Ejemplos comunes son la reflexión de la luz, el sonido y las ondas en el agua.
Reflexión de la luz

El movimiento de las ondas
Refracción
La refracción es el cambio de dirección que experimenta una onda al pasar de un medio material a otro. Solo se produce si la onda incide oblicuamente sobre la superficie de separación de los dos medios y si estos tienen índices de refracción distintos. La refracción se origina en el cambio de velocidad de propagación de la onda señalada.
En este fenómeno se puede distinguir los siguientes elementos:
Onda Incidente, es aquel que llega a la superficie de separación de dos medios.
Onda Refractado, el rayo que pasa al otro medio.
Ángulo de Incidencia (i), el ángulo que se forma entre el incidente y la normal.
Ángulo de Refracción (r), el ángulo formado por la normal y el rayo refractado.

La refracción explica los fenómenos tales como:

El espejismo común , cuando se viaja por una carretera,se ve a distancia ,como si se encuentra mojada ,cuando en realidad no lo esta.
La miopía:
Es una problema de la visión que consiste en la dificultad de ver los objetos cuando están ubicados en lugares lejanos ,pero verlos bien cuando están cerca.
Ley de refracción
Un rayo cambia de dirección, es decir se refracta, cuando pasa de un medio a otro en el que su velocidad es diferente .En la refracción se cumplen las siguientes leyes:

El rayo incidente,el rayo refractado y la normal se encuentran en un mismo plano.

El ángulo que forma el rayo refractado con la normal,llamado ángulo de refracción,se relaciona con el ángulo de incidencia.
Un rayo de luz incide desde el aire (n = 1) sobre una lámina plana de vidrio con un ángulo de 57º. Parte de la energía se refleja y parte se transmite al vidrio. El rayo reflejado y el rayo refractado forman entre si un ángulo de 90º. ¿Cuál es el índice de refracción de la lámina de vidrio?
INTERFERENCIA
La interferencia es el proceso por el cual se produce una alteración modificación o destrucción de las ondas o señales. Puede ser:




a. Interferencia constructiva. Cuando dos ondas provenientes de dos o más fuentes, llegan a un punto en fase, la amplitud de onda resultante es la suma de las amplitudes de las ondas individuales, y se observa que estas se refuerzan mutuamente.
El principio de la interferencia constructiva se aplica en el diseño del estetoscopio, aparato utilizado por los médicos, para explorar el sonido interno del organismo producido por órganos como el corazón, los pulmones y los intestinos. El aparato consiste en una campana, una membrana y un tubo largo, por el que viajan ondas de baja o alta frecuencia, según se necesite.
Cuando se escucha una orquesta o un grupo música, las ondas emitidas por todos los instrumentos se escuchan como un solo sonido. Esto se debe a que se produce interferencia constructiva entre dichas ondas.
Interferencia destructiva. Cuando la cresta de una onda se superpone al valle de otra, los efectos individuales se reducen. La cresta de una onda llega al mismo tiempo que un valle de la onda, la amplitud resultante es la diferencia entre las amplitudes individuales. Si las amplitudes son iguales, entonces la amplitud total es cero. Esto ocurre porque las ondas están fuera de fase (desfasadas).
Una aplicación de este fenómeno se encuentra en el uso de auriculares en la cabina de un avión.
Principio de Huygens
El principio de Huygens es un método de análisis aplicado a los problemas de propagación de ondas. Puede enunciarse así:

Todo punto de un frente de onda 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 de la que proceden.
El principio de Hugens establecido por el cientifico holandes Christiaan Huyeges en 1678.
La luz es una manifestación de energía. Gracias a ella las imágenes pueden ser reflejadas en un espejo, en la superficie del agua o un piso muy brillante. Esto se debe a un fenómeno llamado reflexión de la luz. La reflexión ocurre cuando los rayos de luz que inciden en una superficie chocan en ella, se desvían y regresan al medio que salieron formando un ángulo igual al de la luz incidente, muy distinta a la refracción.


Huygens planteó que cuando la energía del movimiento ondulatorio alcanza (al mismo tiempo) los puntos de un frente de ondas, cada uno de estos puntos se pone a vibrar generando ondas secundarias. La infinidad de estas ondas secundarias no se percibe y sí se observa en cambio su envolvente.


Cuando ha transcurrido un tiempo igual al periodo los movimientos ondulatorios generados en los focos secundarios se han transmitido en el sentido de propagación de la onda hasta una distancia igual a una longitud de onda. En ese instante, la línea tangente a los frentes de onda secundarios representa al siguiente frente de ondas
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