COLEGIO AGUSTINIANO EL BOSQUE Un Proyecto Educativo nico
COLEGIO AGUSTINIANO – EL BOSQUE Un Proyecto Educativo Único y Propio Cs. Naturales Física / Cuarto Medio Disponte a trabajar en un lugar libre de distracciones Existen link, ideales para complementar una mejor comprensión Desarrolla las actividades en tu cuaderno Al final del PPT existe una autoevaluación para saber como vas. No es necesario imprimir el material Material de apoyo escolar: Ondas Luz -Lentes SISTEMATIZACION PRUEBA DE DIAGNOSTICO ONDAS - LUZ Asignatura: FISICA Nivel: Cuarto Medio
Estimados : En esta oportunidad haremos una detención de la unidad que estamos trabajando actualmente ONDAS – LUZ , para hacer un repaso general de la Unidad LUZ ya que en la semana del 10 de Agosto realizaremos una evaluación diagnóstica general respecto del nivel de aprendizaje de los contenidos relacionados con dicha unidad. La fecha y horario específico serán informados oportunamente. Lo importante, es que cada uno/a de ustedes puede demostrar el fruto de su sistematicidad y estudio personal. Por este mismo motivo, en la sesión MEET de esta semana retomaremos este repaso considerando los elementos centrales de la unidad. En este mismo sentido, en el desarrollo de este ppt se presentan una serie de preguntas de repaso / orientadoras del aprendizaje que se abordarán, desde su estudio personal y aprendizajes, en la sesión MEET de esta semana. Por lo anterior, será muy relevante que cada uno de ustedes se prepare anticipadamente y pueda plantear sus dudas el día de la clase MEET. Saludos cordiales
Luz y sus características Clasificación de los materiales Naturaleza de la luz 1. Transparentes 2. Translúcidos Christian Huygens 3. Opacos Teoría ondulatoria Albert Einstein Teoría dual Isaac Newton Teoría corpuscular 1. ¿La teori a ondulatoria de la luz fue propuesta por? 2. ¿Qué materiales puede atravesar la luz?
1. Luz y sus características Luz como una onda ü La luz es una onda electromagnética y transversal. ü En medios transparentes y homogéneos la luz viaja en línea recta. ü La luz viaja con menor rapidez mientras el medio sea más denso. Medio Espectro electromagnético Mientras mayor es la frecuencia, menor es la longitud de onda km Rapidez en s Vacio 300. 000 Aire 300. 000 Agua 226. 000 Diamante 124. 000 3. ¿cuál es la naturaleza de la luz? 4. ¿Cómo viaja la luz en los medios transparentes y homogéneos? 5. La luz blanca esta compuesta por una mezcla de ondas de distinta frecuencia, que corresponden a los colores del espectro visible de la luz. ¿Cuál es el orden creciente de los colores, de acuerdo a su frecuencia? 6. De los colores: naranjo, rojo, verde, violeta y azul, ¿cua l de ellos tiene asociada una mayor longitud de onda? ¿Cuál de ellos tiene asociado una mayor frecuencia ?
Fenómenos ondulatorios y luz Reflexión Tipos de reflexión: ü 1. Especular Cuando la luz se refleja lo hace siguiendo la “ley de la reflexión”, es decir, la medida del ángulo de incidencia es igual a la medida del ángulo de reflexión. 7. Observa la figura, determina el ángulo de incidencia y e reflejado 2. Difusa
Fenómenos ondulatorios y luz Refracción ü Recuerda que la refracción es el cambio en la dirección de propagación que experimenta una onda, cuando se transmite desde un medio a otro diferente con un ángulo de incidencia distinto de 0º. Si se transmite a un medio en donde su velocidad de propagación disminuye, el rayo se acerca a la normal. Si se transmite a un medio en donde su velocidad de propagación aumenta, el rayo se aleja de la normal. 8. Cuando un haz de luz pasa del aire al agua, el rayo refractado ¿aumenta su velocidad de propagacio n? ¿se acerca a la normal? ¿mantiene constante su frecuencia? 9. Un rayo de luz pasa del medio 1 al medio 2, el rayo se desvi a de la forma indicada en la figura. En base a e sta, ¿Cómo viaja la luaz, más rápido o N más lento? ¿cambia su frecuencia? 10. La siguiente figura muestra una onda electromágnetica periódica que se transmite de un medio 1 a un medio 2. ¿Cuál medio tiene mayor indice de refracción? ¿En qué medio viaja más rápido? ¿Dónde es mayor la frecuencia en el medio 1 o 2?
Fenómenos ondulatorios y luz Índice de refracción ü El índice de refracción “n”, o refringencia de un medio, es un número que indica la resistencia que presenta el medio a ser recorrido por la luz. ü Corresponde al cociente entre la rapidez de la luz en el vacío “c” y la rapidez de la luz en el medio en que se propaga. ü Es un número “adimensional”, es decir, no tiene unidades. c : rapidez de la luz en el vacío (300. 000 km s v : rapidez de la luz en el medio. ) medio 11. Un rayo de luz monocroma tico viaja a trave s de un medio de i ndice de refraccio n desconocido. Si se sabe que la rapidez de propagacio n del rayo en ese medio es de 150. 000 km/s, ¿cua l es el valor del i ndice de refraccio n? 12. Un haz de luz solar viaja por el vaci o, luego ingresa al aire y finalmente al agua. Respecto al indice de refración y sus velocidades de propagacio n del haz por los medios mencionados, podemos decir:
Fenómenos ondulatorios y luz Descomposición de la luz blanca La luz blanca está compuesta por una superposición de luces de distintos colores. Cada una de estas luces corresponde a una onda con una frecuencia determinada. Al pasar a través de un prisma, cada onda de frecuencia diferente se refractará en un ángulo distinto, separándose entre si. Ondas de menor frecuencia. Ondas de mayor frecuencia. 13. De los colores: naranjo, rojo, verde, violeta y azul, ¿cua l de ellos tiene asociada una mayor longitud de onda? 14. Cuando un rayo de luz blanca ingresa al interior de un prisma, debido a la dispersio n, ¿qué color viaja ma s ra pido? 15. Se emite un haz de luz blanca que incide en un prisma. Al otro lado del prisma se observa que emergen rayos luminosos de diferentes colores. Si P, Q y R representan los valores de las frecuencias de los rayos luminosos respectivos, susu frecuencias en orden creciente sería
Fenómenos ondulatorios y luz Absorción de la luz Al ser iluminados, los cuerpos absorben algunas ondas y reflejan otras. Esto produce que percibamos los colores. Si el cuerpo es capaz de reflejar todas las ondas lo veremos blanco, si las absorbe todas lo veremos negro. La absorción de ondas de luz produce un aumento de temperatura en los cuerpos. La luz blanca es incoherente; está formada por ondas de distinta frecuencia que están fuera de fase (atrasadas o adelantadas unas respecto de las otras). La luz monocromática (un solo color) está formada por ondas de una misma frecuencia, pero que también están fuera de fase (luz emitida por un led). Si la luz está formada por ondas de la misma frecuencia, que viajan todas en fase, se dice que es coherente. Este tipo de luz es llamada luz LÁSER. 16. Al iluminar un cuerpo con luz blanca, se ve amarillo. Si iluminamos el mismo cuerpo con luz roja, este se vera de color 17. ¿por qué un cuerpo se ve rojo ? 18. ¿Porqué se recomienda utilizar ropa blanca en verano? 19. Un nin o apunta un rayo de luz roja hacia un prisma para observar el feno meno de dispersio n croma tica. El (los) color(es) que el nin o observara al emerger el rayo del prisma sera (n) 20. Un nin o decide confeccionar una la mpara usando una botella de vidrio verde y coloca en su interior una ampolleta que emite luz blanca. Al encenderla ilumina las paredes de la habitacio n y e stas se ven de color verde. Si reemplazara la ampolleta por una que solo emite luz roja, la habitacio n se veri a
Imágenes en espejos planos Espejos planos Son de superficie pulida y plana. Forman un reflejo idéntico al objeto que está frente a ellos, pero invierten el lado de las cosas; por ejemplo, si nos paramos frente a un espejo plano y levantamos el brazo derecho, veremos que nuestra imagen en el espejo levanta el brazo izquierdo. La imagen formada por estos espejos siempre es: virtual, derecha y de igual tamaño que el objeto. La distancia objeto – espejo y la distancia imagen – espejo es siempre la misma. 21. Una persona se encuentra ubicada a 5 m delante de un espejo plano. Determina a) Si su imagen es real o virtual b) Mayor, menor o igual tamaño c) Su imagen a que distancia de la persona se encuentra. 22. ¿Cuál es el espejo que puede formar una imagen virtual, derecha y de igual taman o ? 23. Al mirar la letra R impresa en un carto n, despue s de haberse reflejado en tres espejos planos, ¿cua l de las siguientes figuras representa lo que veri amos?
Imágenes en espejos esféricos Espejos esféricos Son superficies lisas y brillantes con forma semiesférica. Si la superficie reflectante se encuentra en la cara interna de la semiesfera el espejo se denomina “cóncavo”. Si la superficie reflectante corresponde a la cara externa de la semiesfera, se denomina “convexo”. C: Centro de curvatura del espejo. Corresponde al centro de la esfera que da origen al espejo. F: Foco. Punto medio entre el centro de curvatura y el espejo. V: Vértice. Punto en donde el eje óptico corta al espejo.
2. Imágenes en espejos esféricos 2. 4 Imágenes en un espejo convexo La imagen que se forma en un espejo esférico se encuentra trazando dos de los cuatro rayos notables que ya conocemos. Espejo convexo: cualquiera sea la posición del objeto frente al espejo, siempre genera una imagen virtual, derecha y de menor tamaño. Fíjate en la imagen del fotógrafo: 24. Un automovilista mira por su espejo retrovisor, el cual tiene una forma convexa. ¿Cómo vera las imágenes el conductor? 25. En la figura adjunta, ¿do nde se forma y co mo podri a ser la imagen de un objeto que se ubica frente al espejo convexo?
Imágenes en espejos esféricos Imágenes en un espejo cóncavo En los espejos cóncavos, las características de la imagen que se forma dependen de la distancia a la que se sitúa el objeto frente al espejo; hay cinco posibilidades. 2) El objeto se encuentra justo en el centro de curvatura del espejo: 1) El objeto se encuentra más atrás del centro de curvatura, es decir, entre C y el infinito: La imagen que se forma es real, invertida y de igual tamaño que el objeto. La imagen que se forma es real, invertida y de menor tamaño que el objeto.
Imágenes en espejos esféricos Imágenes en un espejo cóncavo 3) El objeto se encuentra entre el centro de curvatura y el foco: La imagen que se forma es real, invertida y de mayor tamaño que el objeto. 4) El objeto se ubica justo en el foco del espejo: ¡¡No se forma imagen!! El foco es un “punto ciego” del espejo cóncavo. 5) El objeto se ubica entre el foco y el vértice del espejo: La imagen que se forma es virtual, derecha y de mayor tamaño que el objeto.
26. Las ima genes virtuales en un espejo esfe rico siempre son 27. Las ima genes reales siempre son 30. A partir de la siguiente imagen, de una copa frente a un espejo co ncavo Describe la imagen que se obtendrá 28. ¿Con qué tipo de espejo se pueden formar imágenes reales? 29. Si un objeto se ubica en el eje principal, entre el centro de curvatura y el infinito de un espejo co ncavo, su imagen sera 31. Observa cada una de las siguientes imágenes e identifica el tipo de imagen se obtendrá
Imágenes en lentes delgadas Lentes divergentes Las lentes son objetos transparentes, generalmente de vidrio, que refractan y desvían la trayectoria de los rayos luminosos, formando imágenes. Las lentes pueden ser divergentes o convergentes. Lentes divergentes Son aquellas lentes que poseen la superficie central hundida. Al mirar un objeto a través de estas lentes la imagen que se ve es derecha, virtual y más pequeña que el objeto.
Lentes convergentes Son aquellas en que la parte central es más gruesa. Por ejemplo, una lupa es una lente convergente. La imagen que se forma depende de la posición en la que se encuentre el objeto frente a la lente.
32 ¿Cua l de los feno menos ondulatorios que experimenta la luz es el responsable, principalmente, de la formacio n de ima genes en las lentes? 34. En la figura adjunta de un ojo humano, ¿de que manera se proyectara la imagen del objeto en la retina? 33. La siguiente figura representa una lente bico ncava de centros de curvatura C y C’ y focos F y F’. Las flechas P y Q pueden ser un objeto o la imagen de algu n objeto. 35. El lugar en donde se forma la imagen dentro del ojo se conoce como 36. Con respecto a la hipermetropi a, ¿Dónde se forma la imagen? ; ¿Porque se produce? , ¿Con que lente se corrige?
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