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Facultad de Ingeniería Eléctrica
Modelo Corpuscular de Newton. Modelo Ondulatoria de Huygens . Por: Ibán J. Betegón X.
El estudio de la luz comienza cuando el hombre trata de explicar el fenómeno de la visión considerándolo como una facultad anímica que le permite relacionarse con el mundo exterior.
En la teoría de Newton, los cuerpos luminosos emitían pequeños corpúsculos en todas direcciones que al chocar con la retina dan origen a la sensación luminosa. Es decir que para Newton la luz es materia formada por pequeñísimos corpúsculos imponderables.
Newton descubre en 1666 que la luz natural, al pasar a través de un prisma es separada en una gama de colores que van desde el rojo al azul. Newton concluye que la luz blanca o natural está compuesta por todos lo colores del arcoíris.
Define a la luz como un movimiento ondulatorio semejante al que se produce con el sonido, , y de tipo mecánico pues necesitaba un medio material para propagarse.
Los físicos de la época consideraban que todas las ondas requerían de algún medio que las transportaran en el vacío, se postula como medio a una materia insustancial e invisible a la cual se le llamó éter.
Thomas Young Auguste Jean Fresnel
Pasó más de un siglo para que fuera tomada en cuenta la Teoría Ondulatoria de la luz. Los experimentos del médico inglés Thomas Young sobre los fenómenos de interferencias luminosas, y los del físico francés Auguste Jean Fresnel sobre la difracción fueron decisivos para que ello ocurriera y se colocara en la tabla de estudios de los físicos sobre la luz, la propuesta realizada en el siglo XVII por Huygens.
James Clark Maxwell en 1865 – La Teoría electromagnética.
Max Planck (1858-1947) _ Cuantos de energía.
Albert Einstein (1879-1955) _ Efecto fotoeléctrico.
REFLEXIÓN Y REFRACCIÓN DE REFLEXIÓN Y REFRACCIÓN DE LA LUZLA LUZ
¿De qué forma varía el porcen-taje de energía reflejada?¿De qué depende el coeficiente de reflexión?
Problema complejo:* polarización* índices de refracción* ángulo de incidencia* ......
Analicemos primero la dependencia con el ángulo i.
Supondremos que n1 > n2
En incidencia normal la
mayor parte del haz se
refracta, pasando al
segundo medio.
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Coeficiente de refracción
mayor que el de reflexión
Inicialmente., a medida que aumentamos el ángulo de incidencia, la fracción de luz que pasa al segundo medio aumenta.
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El coeficiente de refrac-ción aumenta y el de reflexión disminuye
Siguiendo la tendencia inicial., a medida que aumentamos el ángulo de incidencia, la fracción de luz que pasa al segundo medio aumenta.
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El coeficiente de refracción continua aumentan-do y el de reflexión disminuyendo
A partir de un valor del ángulo de incidencia, la tendencia se invierte.
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El coeficiente de refracción ha pasado por un máximo y el coeficiente de REFLEXIÓN POR UN MÍNIMO (que puede ser cero, según sea la polarización de la luz)
Aumentando aún más el ángulo de incidencia, la fracción de energía que se refleja tiende a aumentar.
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Los coeficientes de refracción y reflexión llegan a igualarse
Para ángulos mayores, la mayor parte de la energía se refleja en la superficie de separación de los dos medios.
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El coeficiente de reflexión se hace mayor que el de refracción
Para ángulos mayores, continúa la tendencia y prácticamente toda la energía se refleja.
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El coeficiente de reflexión se hace continua creciendo, a expensas del de refracción.
Para un cierto ángulo (ÁNGULO LÍMITE) toda la energía se refleja en la superficie, no se transmite luz al segundo medio.
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El coeficiente de reflexión es máximo (=1) y el de refracción, mínimo (=0)
n1 sin (i) = n2 sin (r) n1 > n2
n1 sin (iL) = n2 sin (90°) sin (iL) = n2/n1
aire n1=1vidrio n2=1.5
Para ángulos de incidencia superiores al ángulo límite, continúa produciéndose reflexión total.
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iL=41.8°
n1 sin (iL) = n2 sin (90°) sin (iL) = n2/n1
aire n1=1vidrio n2=1.5
Para ángulos de incidencia superiores al ángulo límite, continúa produciéndose reflexión total.
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iL=41.8°
La reflexión total es la base de la FIBRA ÓPTICA
Entre los espejos cuya superficie reflectora es curva, los más sencillos de construir son los espejos esféricos. pueden clasificarse en dos grupos, según que la superficie reflectora sea hueca o bombeada: espejos cóncavos y espejos convexos.
DISFUSIÓN DE LA LUZDISFUSIÓN DE LA LUZLos haces luminosos son invisibles, aquí vemos la fuente luminosa y la reflexión sobre una pantalla, pero nada entre la fuente y el blanco.
DIFUSIÓN DE LA LUZDIFUSIÓN DE LA LUZSi se introducen partículas finas en el aire, el haz luminoso se muestra claramente, como resultado de la difusión de la luz en los ‘centros difusores’.
. Las controversias y los antagonismos entre las ideas de Newton y Huygens han dejado paso, al cabo de los siglos, a la síntesis de la física actual. La luz es, por tanto, onda, pero también corpúsculo, manifestándose de uno u otro modo en función de la naturaleza del experimento o del fenómeno mediante el cual se la pretende caracterizar o describir.
HISTORIA DE LA LUZ PARA VERLO MÁS CLARO
