2009-01-15

RaYo lASer







1.El láser es un dispositivo electrónico que amplifica un haz de luz de extraordinaria intensidad.

2.Se basa en la excitación de una onda estacionaria entre dos espejos, uno opaco y otro traslúcido, en un medio homogéneo.

3.Como resultado de este proceso se origina una onda luminosa de múltiples idas y venidas entre los espejos,que sale por el traslusido.

4.El fenómeno de emisión estimulada de radiación, enunciado por Einstein en 1916, constituye la base de la tecnología empleada en la fabricación de dispositivos láser.

5.Las tres características que diferencian el rayo láser de la luz del Sol o de la generada por una bombilla, es que aquél es un haz de luz monodireccional, monocromático y coherente.

RaDiAcTiViDaD


La radiactividad o radioactividad es un fenómeno físico natural, por el cual algunos cuerpos o elementos químicos llamados radiactivos, emiten radiaciones que tienen la propiedad de impresionar placas fotográficas, ionizar gases, producir fluorescencia, atravesar cuerpos opacos a la luz ordinaria, etc. Debido a esa capacidad se les suele denominar radiaciones ionizantes (en contraste con las no ionizantes). Las radiaciones emitidas pueden ser electromagnéticas, en forma de rayos X o rayos gamma, o bien corpusculares, como pueden ser núcleos de Helio, electrones o positrones, protones u otras.
La radiactividad es una propiedad de los isótopos que son "inestables". Es decir que se mantienen en un estado excitado en sus capas electrónicas o nucleares, con lo que para alcanzar su estado fundamental deben perder energía. Lo hacen en emisiones electromagnéticas o en emisiones de partículas con una determinada energía cinética. Esto se produce variando la energía de sus electrones (emitiendo rayos X), sus nucleones (rayo gamma) o variando el isótopo (al emitir desde el núcleo electrones, positrones, neutrones, protones o partículas más pesadas), y en varios pasos sucesivos, con lo que un isótopo pesado puede terminar convirtiéndose en uno mucho más ligero, como el Uranio que con el transcurrir de los siglos acaba convirtiéndose en plomo.

ExPeRiMEnTo de MicHeLsOn MorLeY (En rEPoSo cOn eL ETEr)



La luz se emite desde una linterna hacia un espejo semitransparente transversal de forma que unos rayos lo atraviesan (momento t1) y continúan su recta trayectoria hasta llegar un espejo no transparente (momento t2); mientras que otros rayos de luz son desviados hacia arriba hasta llegar a otro espejo no transparente (momento t2)
Como las distancias "a" y "b" entre el espejo semitransparente y lo espejos normales (horizontal superior y vertical derecho) son iguales, la luz alcanzará dichos espejos simultáneamente (momento t2) y volverá en ambos casos hacia el espejo semitransparente.
Por diseño de la investigación, los distintos haces de luz del aparato llegan al mismo tiempo de vuelta al espejo semitransparente (momento t3) y ambos serán desviados hacia abajo para acabar en una placa (momento t4).
En la placa inferior se podrán observar las interferencias entre los dos haces de luz. Lo significativo no sería el patrón de interferencias, sino que éstas fuesen fijas al girar el aparato conjunto del intererómetro; puesto que las distancias recorridas son igualmente fijas y la velocidad de la luz se ha supesto constante e indepediente de su fuente.
Interferómetro de Michelson y Morley en movimiento relativo al éter.
La intención era medir la diferencia de tiempo empleado por la luz en recorrer espacios iguales entre diversos espejos pero que, al estar unos alineados con la dirección de la Tierra y otros perpendiculares a la misma, serían diferentes por el efecto de la velocidad de la Tierra.
La segunda figura nos muestra el recorrido de la luz cuando los espejos son solidarios con la Tierra y se desplazan con ella en movimiento relativo respecto al supuesto éter. En dicha figura se ha exagerado la velocidad de los espejos respecto a la velocidad de la luz para poder visualizar las variaciones en las distancias provocadas por el movimiento de los espejos, pero el razonamiento permanece idéntico.
Para no hacer demasiado larga y engorrosa la explicación veamos el siguiente caso a título de ejemplo. El momento t1 será el mismo que el de la primera figura pero el momento t2 será posterior a su correspondiente en dicha figura porque el espacio "b" habrá aumentado en una cantidad "c" con el desplazamiento del espejo no transparente (espejo vertical) en la dirección de la Tierra. Este espacio "c" es debido al transcurso de tiempo que tarda la luz en hacer el recorrido "b" más el que tarda en alcanzar el espejo vertical.
Asimismo, el espacio hasta el espejo de arriba aumentará, pero dicha espacio será la media geométrica de "a" y "c", según el teorema de Pitágoras. En otras palabras el incremento del espacio dependerá del ángulo de la dirección inicial de la velocidad de la luz y de la nueva dirección hasta el espejo de arriba.
Como se puede observar las dos distancias recorridas por los rayos de luz dejarán de ser iguales, lo mismo ocurrirá con las distancias en el camino de vuelta al espejo semitransparente y ello deberá provocar que las interferencias producidas entre los dos haces de luz sean diferentes.
En consecuencia, sucesivos cambios en el ángulo de la disposición de los interferómetro respecto a la dirección de la Tierra debería reflejarse en variaciones asociadas en las franjas de interferencias de los haces de luz en la placa al final de su recorrido.
El cálculo de las distancias y sus variaciones en función del ángulo y las interferencias no ofrece excesivo problema y debería haber permitido deducir la velocidad de la luz respecto al éter.

OpTiCa FiSIcA


1.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.
2.El estudio de la óptica se divide en dos ramas, la óptica geométrica y la óptica física.
3.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).
4.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.
5.El concepto de onda suele emplearse para explicar la propagación de la luz y algunos de los fenómenos de formación de imágenes.
6.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.
7.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.
8.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.
9.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.
10.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. 11.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.

11.Las leyes de reflexión y refracción de la luz suelen deducirse empleando la teoría ondulatoria de la luz introducida.

PrOPagAcIÒn dE la lUz




1.La luz se propaga en línea recta a una velocidad de 3*108 m/s en el vacío.
2.Una demostración experimental de este principio es el hecho de que los cuerpos produzcan sombras bien definidas.
3.Un cuerpo opaco es aquel que no permite el paso de la luz a través de el;( por lo tanto, si se recibe rayos luminosos, por lo que se ve con claridad cualquier objeto colocado al otro lado de el parabrisas de un auto) un cuerpo traslucido (deja pasar la luz pero la difunde de tal manera que las cosas no pueden ser distinguidas claramente a través de ellos) como es el caso de una hoja de papel.
4.Intensidad luminosa y flujo luminoso
La fotometría es la parte de la óptica cuyo objetivo es determinar las intensidades de las fuentes luminosas y las iluminaciones de las superficies.Al observar todas las cosas de nuestro alrededor, encontraremos que algunas de ellas emiten luz y otras las reflejan. A los cuerpos productores de luz, como el sol, una hoguera, o una vela, se les llama cuerpos luminosos o fuentes de luz.
5.Los cuerpos que reciben rayos luminosos, como un árbol, una mesa, etc., se denominan cuerpos iluminados.
6.La intensidad luminosa es la cantidad de luz producida o emitida por un cuerpo luminoso.
7. Para cuantificar la intensidad luminosa de una fuente de luz se utiliza la candela (cd) y la bujía decimal.
8.La canela equivale a 1/60 de la intensidad luminosa que emite 1cm2 de un cuerpo negro a la temperatura del punto de fusión del platino (1773°c).Una bujía decimal equivale a la intensidad luminosa producida por una vela de 2cm de diámetro, cuya llama es de 5cm de altura.Una intensidad luminosa de una candela equivale a una intensidad luminosa de una bujía decimal: 1 cd= 1 bd.El flujo luminoso es la cantidad de energía luminosa que atraviesa en la unidad de tiempo una superficie normal (perpendicular) a los rayos de luz.
9.La unidad del flujo luminoso es el lumen (lm) . Un lumen es el flujo luminoso recibido durante un segundo por una superficie de 1m2 , limitado dentro de una esfera de radioy en cuyo centro se encuentra una fuente con intensidad luminosa de una candela.
10.Iluminación Y La Ley De La IluminaciónUna superficie esta iluminada cuando recibe una cierta cantidad de luz. Es muy importante para nuestra salud contar con una iluminación adecuada para según la actividad que vallamos a realizar; ejemplo, hacer ejercicio a luz del día por un lapso de tiempo no muy grande resulta bueno para el organismo, pero, leer con los rayos emitidos directamente por el sol es nocivo para la salud.La iluminación es la cantidad de luz que reciben las superficies de los cuerpos. Su unidad de medida es el lux (lx).Un lux es la iluminación producida por una candela o por una bujía decimal sobre una superficie de 1m2 que se encuentra a 1 metro de distanciaUn lux es la iluminación producida por una candela o por una bujía decimal sobre una superficie de 1m2 que se encuentra a 1 metro de distancia1 lux = 1 cd = 1 bdm2 m2
11.Por ejemplo un foco de 60 w equivale a 66 cd o bd, uno de 40 w, a 44 cd o bd, pues por cada watt hay una equivalencia de 1.1 bujías.La ley de la iluminación, o ley inversa al cuadrado, es una consecuencia de la propagación en línea recta de la luz. Por ejemplo, al colocar un foco de 60 w a una distancia de un metro de la superficie de la mesa, se produce una cierta iluminación sobre ella; si después elevamos el foco a una distancia de 2 metro de la mesa, observaremos que la iluminación de la superficie de la mesa se ha reducido a la cuarta parte de la anterior; finalmente si triplicamos la distancia colocando el foco a 3 metros de la mesa, la iluminación que recibe equivale a la novena parte de la inicial, y por lo tanto podemos enunciar dicha ley de la sig. Manera: la iluminación. El que recibe una superficie es directamente proporcional al cuadrado de la distancia d que existe entre la fuente y la superficie; matemáticamente se expresa como:E= I/d2E= iluminación en lxI= intensidad de la fuente luminosa en cdd= distancia entre la fuente luminosa y la superficie.

ÒPtIca geOMètRiCa

La óptica geométrica se fundamenta en la teoría de los rayos de luz, la cual considera que cualquier objeto visible emite rayos rectos de luz en cada punto de él y en todas direcciones a su alrededor. Cuando estos rayos inciden sobre otros cuerpos pueden ser absorbidos, reflejados o desviados, pero si penetran en el ojo estimularan el sentido de la vista.

MaGnetOsTaTiCa


1.La magnetostática es el estudio de todos los fenómenos físicos en los que intervienen campos magnéticos constantes en el tiempo.


2.La magnetostática abarca desde la atracción que ejercen los imanes y los electroimanes sobre los metales ferromagnéticos, como el hierro, hasta los campos magnéticos creados por corrientes eléctricas estacionarias.

3. De hecho ambos fenómenos están estrechamente relacionados, ya que las corrientes eléctricas crean un campo magnético proporcional a la intesidad de corriente y que disminuye con la distancia.

4.Además todo cuerpo que entra en un campo magnético toma una imantación que depende de su naturaleza, y que generalmente pierde al retirarse de ese campo; algunos aceros conservan parte del magnetismo inducido o magnetismo remanente.

5.Hay cuerpos paramagnéticos que son atraídos por los imanes (hierro, níquel, cobalto, etc.), y cuerpos diamagnéticos, que son repelidos por ellos.

6.Magnetismo
El magnetismo es la propiedad que tienen determinadas sustancias de atraer especialmente algunos minerales como el hierro, cobalto y níquel y cadmio.

eLeCtrOmaGnEtIsMo


1.El electromagnetismo es una rama de la Física que estudia y unifica los fenómenos eléctricos y magnéticos en una sola teoría, cuyos fundamentos fueron sentados por Michael Faraday y formulados por primera vez de modo completo por James Clerk Maxwell.2.El electromagnetismo es una teoría de campos; es decir, las explicaciones y predicciones que provee se basan en magnitudes físicas vectoriales dependientes de la posición en el espacio y del tiempo.3. El electromagnetismo describe los fenómenos físicos macroscópicos en los cuales intervienen cargas eléctricas en reposo y en movimiento, usando para ello campos eléctricos y magnéticos y sus efectos sobre las sustancias sólidas, líquidas y gaseosas.

ElEctrODInÀmIcA

1.La electrodinámica consiste en el movimiento de un flujo de cargas eléctricas que pasan de una molécula a otra, utilizando como medio de desplazamiento un material conductor como, por ejemplo, un metal.
2.Para poner en movimiento las cargas eléctricas o de electrones, podemos utilizar cualquier fuente de fuerza electromotriz (FEM), ya sea de naturaleza química (como una batería) o magnética (como la producida por un generador de corriente eléctrica), aunque existen otras formas de poner en movimiento las cargas eléctricas.
3.Cuando aplicamos a cualquier circuito eléctrico una diferencia de potencial, tensión o voltaje, suministrado por una fuente de fuerza electromotriz, las cargas eléctricas o electrones comienzan a moverse a través del circuito eléctrico debido a la presión que ejerce la tensión o voltaje sobre esas cargas, estableciéndose así la circulación de una corriente eléctrica cuya intensidad de flujo se mide en amper (A).

A.- Cable o conductor de cobre sin carga eléctrica aplicada, es decir, sin cargas o electrones en movimiento. Los electrones de los átomos que constituyen las moléculas de ese metal (al igual que de cualquier otro material o elemento) giran constantemente dentro sus respectivas órbitas alrededor del núcleo de cada átomo.B.- Si se aplica ahora al cable una diferencia de potencial o fuerza electromotriz (FEM) como de una batería, un generador de corriente eléctrica, etc., el voltaje actuará como una bomba que presiona y actúa sobre los electrones de los átomos de cobre, poniéndolos en movimiento como cargas eléctricas o lo que es igual, como un flujo de corriente eléctrica a lo largo de todo el cable desde el mismo momento que se cierra el circuito. El flujo o movimiento de los electrones se establece a partir del polo negativo de la fuente de fuerza electromotriz (FEM) (1), recorre todo el cable del circuito eléctrico y se dirige al polo positivo de la propia fuente de FEM (2).

ElEctRoStAticA


La electrostática es la rama de la física que estudia los fenómenos eléctricos producidos por distribuciones de cargas estáticas, esto es, el campo electrostático de un cuerpo cargado.

Históricamente: la electrostática fue la rama del electromagnetismo que primero se desarrolló Con la postulación de la Ley de Coulomb fue descrita y utilizada en experimentos de laboratorios a partir del siglo XVII, y ya en la segunda mitad del siglo XIX las leyes de Maxwell concluyeron definitivamente su estudio y explicación permitiendo demostrar cómo las leyes de la electrostática y las leyes que gobernaban los fenómenos magnéticos pueden ser estudiados en el mismo marco teórico denominado electromagnetismo.

La existencia del fenómeno electrostático es bien conocido desde la antigüedad, existen numerosos ejemplos ilustrativos que hoy forma parte de la enseñanza moderna; como el de comprobar como ciertos materiales se cargan de electricidad por simple frotadura y atraen, por ejemplo:
***pequeños trozos de papel
***pelo a un globo
que previamente se ha frotado con un paño seco.

OnDaS siSmIcAs

Las ondas sísmicas (u ondas elásticas) son la propagación de perturbaciones temporales del campo de esfuerzos que generan pequeños movimientos en un medio. Las ondas sísmicas pueden ser generadas por movimientos telúricos naturales, los más grandes de los cuales pueden causar daños en zonas donde hay asentamientos urbanos. Existe toda una rama de la sismología que se encarga del estudio de este tipo de fenómenos físicos. Las ondas sísmicas pueden ser generadas también artificialmente mediante el empleo de explosivos o camiones vibradores (vibroseis). La sísmica es la rama de la sismología que estudia estas ondas artificiales para por ejemplo la exploración del petróleo.

SoNiDO


1.En física, sonido es cualquier fenómeno que involucre la propagación en forma de ondas elasticas audibles o casi audibles, generalmente a través de un fluido (u otro medio elastico) que este generando movimiento vibratorio de un cuerpo.

2.El sonido humanamente audible consiste en ondas sonoras consistentes en oscilaciones de la presión del aire, que son convertidas en ondas mecánicas en el oído humano y percibidas por el cerebro.

3.La propagación del sonido es similar en los fluidos, donde el sonido toma la forma de fluctuaciones de presión.

4.En los cuerpos sólidos la propagación del sonido involucra variaciones del estado tensional del medio.
5.La propagación del sonido involucra transporte de energía sin transporte de materia, en forma de ondas mecánicas que se propagan a través de la materia sólida, líquida o gaseosa. Como las vibraciones se producen en la misma dirección en la que se propaga el sonido, se trata de una onda longitudinal.

TiPoS dE oNdAs


TIPOS DE ONDAS
• Ondas mecánicas: las ondas mecánicas necesitan un medio elástico (sólido, líquido o gaseoso) para propagarse. Las partículas del medio oscilan alrededor de un punto fijo, por lo que no existe transporte neto de materia a través del medio. Como en el caso de una alfombra o un látigo cuyo extremo se sacude, la alfombra no se desplaza, sin embargo una onda se propaga a través de ella. Dentro de las ondas mecánicas tenemos las ondas elásticas, las ondas sonoras y las ondas de gravedad. • Ondas electromagnéticas: las ondas electromagnéticas se propagan por el espacio sin necesidad de un medio pudiendo, por tanto, propagarse en el vacío. Esto es debido a que las ondas electromagnéticas son producidas por las oscilaciones de un campo eléctrico en relación con un campo magnético asociado. • Ondas gravitacionales: las ondas gravitacionales son perturbaciones que alteran la geometría misma del espacio-tiempo y aunque es común representarlas viajando en el vacío, técnicamente no podemos afirmar que se desplacen por ningún espacio sino que en sí mismas son alteraciones del espacio-tiempo. • ondas unidimensionales: las ondas unidimensionales son aquellas que se propagan a lo largo de una sola dirección del espacio, como las ondas en los muelles o en las cuerdas. Si la onda se propaga en una dirección única, sus frentes de onda son planos y paralelos. • Ondas bidimensionales o superficiales: son ondas que se propagan en dos direcciones. Pueden propagarse, en cualquiera de las direcciones de una superficie, por ello, se denominan también ondas superficiales. Un ejemplo son las ondas que se producen en la superficie de un lago cuando se deja caer una piedra sobre él. • Ondas tridimensionales o esféricas: son ondas que se propagan en tres direcciones. Las ondas tridimensionales se conocen también como ondas esféricas, porque sus frentes de ondas son esferas concéntricas que salen de la fuente de perturbación expandiéndose en todas direcciones. El sonido es una onda tridimensional. Son ondas tridimensionales las ondas sonoras (mecánicas) y las ondas electromagnéticas. • ondas longitudinales: el movimiento de las partículas que transportan la onda es paralelo a la dirección de propagación de la onda. Por ejemplo, un muelle que se comprime da lugar a una onda longitudinal. • ondas transversales: las partículas se mueven perpendicularmente a la dirección de propagación de la onda. • Ondas periódicas: la perturbación local que las origina se produce en ciclos repetitivos por ejemplo una onda senoidal. • Ondas no periódicas: la perturbación que las origina se da aisladamente o, en el caso de que se repita, las perturbaciones sucesivas tienen características diferentes. Las ondas aisladas se denominan también pulsos.


MoViMiEnToS PeRioDiCoS


mOvImiEnToS pErIoDiCos
1.Un movimiento periodico es aquel que realiza un movil cuando se repite a intervalos iguales de tiempo, como es el caso de un pendulo.

2.Un pendulo e sun dispositivo formado por un cuerpo pesado susupendido en un punto sobre un eje horizontal por medio de un hilo de masa despreciable y que osila de un lado a otro debido a la fuerza de gravedad.


Existen dos leyes del pendulo:

***EL PERIODO DE LAS OSCILACIONES POR PEQUEÑAS QUE SEAN NO DEPENDEN DE LA MASA NI DE LA AMPLITUD DEL MOVIMIENTO SOLO DE SU LONGITUD***

***EL PERIODO ES DIRECTAMENTE PROPORCIONAL A LA RAIZ CUADRADA DE LA LONGITUD DEL PENDULO E INVERSAMENTE PROPORCIONAL A LA RAIZ CUADRADA DE LA ACELERACION DEBIDA A LA FUERZA DE GRAVEDAD***
3.El movimiento armonico simple e sun movimiento periodico, es decir, se repite a intervalos iguales de tiempo y se caracteriza por ser un movimiento rectilineo con aceleracion variable cuyo origen se debe a las fuerzaz que se producen cuando un cuerpo se separa de su posisición de equilibrio.
4.En el moviminto armonico simple resultan utiles los siguientes conseptos:
a)FRECUENCIA:numero de vibraciones u osilaciones que experimenta una particula en una unidad de tiempo.
b)PERIODO:tiempo en que una particula realiza un ciclo
c)ELONGACIÓN:distancia de una particula a su punto de equilibrio.
d)AMPLITUD:maxima elongación cuyo valor sera igual al radio de la circunferencia.
e)VELOCIDAD DE OSCILACIÒN:resultado de proyectar la velocidad lineal del mov. circular de un cuerpo sobre el diametro de la circunferencia.