La Llum
Naturalesa de la llum
Teoria corpuscular de Newton
Llum = partícula
Justifica propagació linia recta i reflexió, però no refracció
Teoria ondulatòria de Huygens
Teoria ondulatòria de Fresnel
Llum = ona transversal
Explica els fenòmens de reflexió i refracció, interferències i la difracció
Teoria electromagnètica de Maxwell
Llum = ona no mecànica sinó electromagnètica d’alta freqüència
Explica tots els fenomens de difracció, refracció...
Naturalesa corpuscular de la llum segons Einstein
Llum formada per un feix de petits corpuscles anomenats quantums d’energia o fotons.
Llum = partícula o corpuscle d’energia
L’efecte fotoelèctric no s’explica per la teoria ondulatòria
Naturalesa dual de la Llum de De Broglie.
Llum = partícula o corpuscle d’energia / ona electromagnetica
Llum = ona longitudinal
Segons el fenòmen es comporta com a ona o com a partícula.
Explica fenòmens de reflexió i refracció
Moviment ondulatori
És una forma de transmissió d’energia sense transport net de matèria, mitjançant la propagació d’alguna forma de pertorbació. A aquesta pertorbació l’anomenem ONA
Ones electromagnètiques
Que son
Les ones electromagnètiques són un fenomen físic cotidia, estem constantment rodejats d'ones electromagnètiques.
Ex: Llum, rajos ultraviolats, ones de radio, infrarrojos, microones...
Com es propaguen
Són una perturbació generada por una carga eléctrica oscilant que propaga energia a través del espai per un medi de camp electric i un camp magnetic
Els camps magnètics i elèctrics d'una ona electromagnètica són perpendiculars entre si i a la seva direcció de propagació. (Oscil·len en fase)
Caracteristiques
Doble períodicitat
Ondes transversals
L'energia de les ondes electromagnèticas s'incremente quan augmenta la freguencia
La intensitat de l'energia electromagnètica que transporta ve donada per el modul anomenat vector de Poyting
Velocitat de la llim en el buit = 2,00 · 10"8" m·s-1
Index de refracció: coeficient entre la velocitatt de una ona electromagnetica en el buit i la velocitat en el medi
Fenòmens lluminos
Reflexió
És el retom del rajos luminosos per el mateix medi pel que s'han propagat al chocat amb la superficie que el separa d'un altre medi de diferent index de refracció
Lleis de Snell estableixen que
El raig incident, la normal i el raig reflexat es troben en el mateix pla, anomenat pla de incidencia
Els angles d'incidència i de reflexió son iguals (i =r)
Refracció
És el cambi en la velocitat de propagació d'una ona lluminosa al pasar de un medi a un altre diferent. Aquest canvi produeix un canvi de direcció en el raig transmes
Lleis de Snell estableixen que
El raig incident, la normal i el raig reflexat es troben en el mateix pla, anomenat pla de incidencia
La relacio dels sinus dels angles d'incidència i de refracció es constant, e igual al cocient entre les respectives velocitats de propagació de la llum en cada medi
Dispersió
La llum pateix el fenomen de dispersió quan es descomposta en els colors simples que la constituyen
Aplicacions, reflexió total de la llum
Índex de refracció
Coeficient entre la velocitat de la llum en el buit i en un medi i en un medi determinat
És una magnitud adimensional i de valor igual o major que 1
Angle límit: Angle d'incidència que es correspon amb un angle de refracció de 90º
Reflexió total: Impossibilitat , per part d'un raig lluminós, de passar de un medi de major a menor index de refracció quan el angle d'incidència és major que el angle límit
Un objecte té color quan , preferentment, reflexa o transmet les radiacions del color corresponent, absorbint casi en la seva totalitat les que corresponen als altres colors
Interferencia
La llum al ser una ona electromagnètica, pot presentar interferències constructives i destructives en les mateixes condicions que qualsevol altre ona
Condicions:
Dos ones han de tindre la mateixa frequencia i amplitud
Dos ones han de ser coherents (estar en fase)
Dos ones han de ser monocromatiques (frequencia unica)
Els vectors de camp elèctric de les dues han de ser paraleles
Difracció
Desviació de la propagació rectilinea de les ones quan atravessen una apertura o passan aprop d'un obstacle de dimensaions comparables a la seva longuitud d'ona
Polarització
El plà de polarització d'una ona és el plà format per les direccions de propagació i vribació
Si l'orientació del plà de polarització no varia mentre avança l'ona, diem que aquesta està polaritzada linealment