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martes, 21 de mayo de 2019
FÍSICA DEL SIGLO XX (6.21.1)
La física ha constituido una fuerza cultural de primer orden a lo largo del siglo XX. Lo ha sido no propiamente como ciencia especializada, sino como base de revoluciones tecnológicas que han incidido profundamente en la vida cotidiana de millones de personas, y como fuente de profundos cambios conceptuales en la forma de comprender e imaginar el mundo. Recordemos, entre las primeras, cinco revoluciones: microelectrónica, ordenadores, energía nuclear, vuelos espaciales y telecomunicaciones y, entre los segundos, los cambios de visión del mundo provocados por la teoría de la relatividad y la física cuántica. La ruptura de la frontera entre un saber especializado y un auténtico motor cultural hubiera sido imposible sin una amplia actividad divulgativa, que extendiera entre el gran público las novedades de los sucesivos descubrimientos y las inquietudes por ellos suscitadas.
CRONOLOGÍA DEL UNIVERSO (6.20.3)
La cronología del Big Bang describe los eventos que han ocurrido y ocurrirán de acuerdo con la teoría del Big Bang, utilizando el parámetro del tiempo cosmológico como las coordenadas comóviles. Las observaciones sugieren que el universo como lo conocemos empezó hace aproximadamente 13.810 millones de años. Desde entonces, la evolución del universo ha pasado por tres fases: el Universo muy primigenio, el Universo primigenio y la formación de estructuras. El Universo muy primigenio, que sigue siendo comprendido pobremente, fue la fracción de segundo durante la cual el universo estaba tan caliente que las partículas tenían una energía muy alta. Conseguir este estado actualmente sólo es posible en la Tierra con un acelerador de partículas. Mientras las características básicas de esta época han sido resueltas con la teoría del Big Bang, los detalles están ampliamente basados en conjeturas. Siguiendo esta fase, en el Universo primigenio, la evolución del Universo procedió de acuerdo con la conocida física de alta energía. Fue entonces cuando se formaron los primeros protones, neutrones y electrones, después los núcleos y finalmente los átomos. Con la formación de hidrógeno neutro, se emitió el fondo cósmico de microondas. Finalmente, la época de las formaciones estructurales comenzó cuando la materia empezó a agregarse en las primeras estrellas y quasars y por último se formaron las galaxias, las agrupaciones galácticas y los supercúmulos. El futuro del Universo no es firmemente conocido.
TEORÍA DEL BIG BANG (6.20.2)
Evidencias Experimentales del Big Bang:
A medida que pasan los años hemos verificado que la teoría del Big Bang ocurrió hace 14 mil millones de años.
Se ha estudiado que las estrellas se alejan de nosotros y concluyeron:
· Efecto Doppler dice que la luz que recibimos de una estrella que se aleja de nosotros está desplazada hacia longitudes de onda más largas hacia el extremo rojo del espectro.
·Además según la Ley de Hubble, formulada en 1929, cuanto más lejana está la estrella o galaxia, más rápidamente se aleja de nosotros.
·Cuando ocurrió el big bang se expulsó una serie de elementos químicos que provienen de los elementos pesados. Luego el helio se dio lugar con la unión de los núcleos del hidrógeno.
·Según las investigaciones los objetos más antiguos del universo tienen 10 mil y 15 mil millones de años por lo que se dice que no pasa al big bang.
·Mediante el carbono y el uranio se puede conocer la edad de los objetos arqueológicos y de las rocas lunares ya que estos tienen una edad aproximada hasta que se desintegran.
·Las rocas y meteoritos más viejos encontrados en la Tierra son de alrededor de 4.000 y 5.000 millones de años. Las estrellas más viejas de nuestra galaxia son de 10.000 millones de años.
·Arno Penzias y Robert Wilson fueron quienes consiguieron detectar la radiación de fondo de microondas que recibe todo el universo conocido.
Cuando se lanzó el satélite COBE se observaron los detalles de fondo, también este satélite nos dio a conocer la antigüedad del universo y por tanto de la tierra que es de 13.700 millones de años luz.
RELACIÓN DE LA MATERIA Y LA ANTI MATERIA SEGÚN LA TEORÍA DEL BIG BANG (6.20.1)
La antimateria es la extensión del concepto de antipartícula a la materia. Así, la antimateria está compuesta de antipartículas, mientras que la materia ordinaria está compuesta de partículas.
Por ejemplo, un antielectrón un electrón con carga positiva, también llamado positrón y un antiprotón un protón con carga negativa podrían formar un átomo de antimateria, de la misma manera que un electrón y un protón forman un átomo de hidrógeno. El contacto de materia y antimateria llevaría a la aniquilación de ambas, dando lugar a fotones de alta energíarayos gammay otros pares partícula-antipartícula.
En los momentos posteriores al Big Bang, según Kusensko y sus colaboradores, el campo de Higgs habría sido mucho mayor de lo que es actualmente, y habría propiciado que hubiese un pequeño exceso de partículas de materia sobre la cantidad de antipartículas. En otras palabras, habría favorecido que las masas de las partículas y de las antipartículas fueran temporalmente desiguales.
De esta forma, y a pesar de que siempre que una partícula y una antipartícula se encuentran desaparecen emitiendo dos fotones o un par de otras partículas, un pequeño número de partículas consiguió ‘sobrevivir’, para dar lugar a las estrellas, los planetas, y el gas del universo actual. Todo esto ocurrió a medida que el universo, en sus estadios iniciales, se enfriaba.
Por ejemplo, un antielectrón un electrón con carga positiva, también llamado positrón y un antiprotón un protón con carga negativa podrían formar un átomo de antimateria, de la misma manera que un electrón y un protón forman un átomo de hidrógeno. El contacto de materia y antimateria llevaría a la aniquilación de ambas, dando lugar a fotones de alta energíarayos gammay otros pares partícula-antipartícula.
En los momentos posteriores al Big Bang, según Kusensko y sus colaboradores, el campo de Higgs habría sido mucho mayor de lo que es actualmente, y habría propiciado que hubiese un pequeño exceso de partículas de materia sobre la cantidad de antipartículas. En otras palabras, habría favorecido que las masas de las partículas y de las antipartículas fueran temporalmente desiguales.
De esta forma, y a pesar de que siempre que una partícula y una antipartícula se encuentran desaparecen emitiendo dos fotones o un par de otras partículas, un pequeño número de partículas consiguió ‘sobrevivir’, para dar lugar a las estrellas, los planetas, y el gas del universo actual. Todo esto ocurrió a medida que el universo, en sus estadios iniciales, se enfriaba.
ALGUNAS PARTÍCULAS FUNDAMENTALES (6.19.2)
- El fotón es la partícula elemental formada por un paquete de energía electromagnética y que forma la luz.
- El gluon es un bosón que porta la interacción nuclear fuerte.
- Gravitón, esta partícula elemental, aún hipotética, ya que no se ha demostrado su existencia en el laboratorio, se cree que es la causante de la generación de la fuerza gravitacional.
- El bosón de Higgs o partícula de Higgs es una partícula elemental propuesta en el modelo estándar de física de partículas. Recibe su nombre en honor a Peter Higgs quien, junto con otros, propuso en 1964 el hoy llamado mecanismo de Higgs para explicar el origen de la masa de las partículas elementales.
sábado, 18 de mayo de 2019
ESTRUCTURA ATÓMICA Y NUCLEAR (F6.19.1)
El conocimiento de la estructura nuclear o estructura de los núcleos atómicos es uno de los elementos clave de la física nuclear. En principio, las interacciones de los constituyentes de los núcleos, los nucleones (protones y neutrones formados, a su vez, por los quarks), están abarcadas en las predicciones de la cromodinámica cuántica, dentro de lo que es una teoría cuántica de campos. Pero debido a la complejidad de la interacción fuerte los cálculos son muy complicados y es necesario, hoy día, recurrir a modelos más sencillos. No existe un único modelo; en el desarrollo de la física nuclear se han ido creando modelos teóricos para describir cómo se estructura el material nuclear que constituye los núcleos de los átomos. Algunos de estos modelos son el de la gota líquida, el modelos de capas (de partículas independientes, de campo medio, etc.), rotacional, vibracional, vibracional y rotacional, etc.
PRINCIPALES TEORÍAS DE UNIFICACIÓN (6.18.1)(6.18.2)
Una teoría de Gran Unificación es una teoría que unificaría tres de las cuatro fuerzas fundamentales en la naturaleza: la fuerza nuclear débil, fuerza nuclear fuerte y la fuerza electromagnética. La fuerza de gravedad no es considerada en las teoría de Gran Unificación, pero sí en una eventual Teoría del Todo (TOE), que consideraría las cuatro interacciones fundamentales.
Steven Weinberg y Abdus Salam elaboraron en 1967-1968, una teoría relativista del campo cuántico, que permitía expresar las interacciones electromagnéticas y débiles de una manera unificadas (la interacción electrodébil), y que predijo hechos que luego fueron comprobados experimentalmente. Posteriormente, Howard Georgi y Sheldon Lee Glashow desarrollaron una nueva teoría, que aportaba nuevas características y corregía algunos errores y omisiones de la anterior teoría. Sin embargo de las ecuaciones se desprendía el decaimiento del protón. Esto llevó a algunos famosos experimentos para detectar este efecto: pero como el tiempo de vida de un protón es muy largo, en el orden de 1031 años, no es posible observar la partícula el tiempo suficiente como para presenciar la descomposición. En reemplazo de esto, quizás el efecto podría ser observado si se examinan suficientes protones. Algunos intentos de medición conocidos se realizaron en piscinas subterráneas (para proteger el experimento de radiaciones) de grandes dimensiones, en las que el decaimiento del protón sería visualizado como un destello en una serie de fotosensores.
Steven Weinberg y Abdus Salam elaboraron en 1967-1968, una teoría relativista del campo cuántico, que permitía expresar las interacciones electromagnéticas y débiles de una manera unificadas (la interacción electrodébil), y que predijo hechos que luego fueron comprobados experimentalmente. Posteriormente, Howard Georgi y Sheldon Lee Glashow desarrollaron una nueva teoría, que aportaba nuevas características y corregía algunos errores y omisiones de la anterior teoría. Sin embargo de las ecuaciones se desprendía el decaimiento del protón. Esto llevó a algunos famosos experimentos para detectar este efecto: pero como el tiempo de vida de un protón es muy largo, en el orden de 1031 años, no es posible observar la partícula el tiempo suficiente como para presenciar la descomposición. En reemplazo de esto, quizás el efecto podría ser observado si se examinan suficientes protones. Algunos intentos de medición conocidos se realizaron en piscinas subterráneas (para proteger el experimento de radiaciones) de grandes dimensiones, en las que el decaimiento del protón sería visualizado como un destello en una serie de fotosensores.
LAS CUATRO INTERACCIONES FUNDAMENTALES DE LA NATURALEZA (F6.16.1)(6.17.1)
Las primeras incluyen a las fuerzas que mantienen a los núcleos atómicos unidos, la interacción de los nucleones con los mesones pi y a la producción de partículas extrañas. En general abarca las interacciones entre hadrones.
Las fuerzas electromagnéticas tienen lugar entre partículas cargadas, actuando tanto en cuerpos en reposo respecto al observador (interacción electrostática), como en movimiento (interacción magnética).
Las fuerzas débiles son responsables de la desintegración beta, decaimiento pi mu, decaimiento mu electrón.
Las fuerzas de gravedad son tan débiles a escalas nucleares que son despreciables en los experimentos actuales.
Las teorías de campo gauge explican tanto a las partículas fundamentales como sus interacciones. Las primeras, explicadas como campos cuánticos relativistas, son representaciones de ciertos operadores de carga que se corresponden con la carga gravitacional, spin, sabor, color, carga eléctrica y demás; mientras que las fuerzas fundamentales son las fuerzas de atracción y repulsión entre estas cargas.
Por otro lado, de acuerdo con la teoría general de la relatividad, las interacciones son debidas a la interacción de la energía con la topología del espacio-tiempo. Hasta el momento, tanto la descripción de la gravedad como un campo gauge como la explicación de las interacciones como topologías han sido infructuosas .
Casi toda la historia de la física moderna se ha centrado en la unificación de estas interacciones y hasta ahora la interacción débil y la electromagnética se han podido unificar en el marco teórico conocido como modelo electrodébil. Por su parte, la unificación de la interacción fuerte con dicho modelo electrodébil es el motivo de toda la teoría de la gran unificación. Y finalmente, la teoría del todo conciliaría aquella con la interacción gravitatoria.
Las fuerzas electromagnéticas tienen lugar entre partículas cargadas, actuando tanto en cuerpos en reposo respecto al observador (interacción electrostática), como en movimiento (interacción magnética).
Las fuerzas débiles son responsables de la desintegración beta, decaimiento pi mu, decaimiento mu electrón.
Las fuerzas de gravedad son tan débiles a escalas nucleares que son despreciables en los experimentos actuales.
Las teorías de campo gauge explican tanto a las partículas fundamentales como sus interacciones. Las primeras, explicadas como campos cuánticos relativistas, son representaciones de ciertos operadores de carga que se corresponden con la carga gravitacional, spin, sabor, color, carga eléctrica y demás; mientras que las fuerzas fundamentales son las fuerzas de atracción y repulsión entre estas cargas.
Por otro lado, de acuerdo con la teoría general de la relatividad, las interacciones son debidas a la interacción de la energía con la topología del espacio-tiempo. Hasta el momento, tanto la descripción de la gravedad como un campo gauge como la explicación de las interacciones como topologías han sido infructuosas .
Casi toda la historia de la física moderna se ha centrado en la unificación de estas interacciones y hasta ahora la interacción débil y la electromagnética se han podido unificar en el marco teórico conocido como modelo electrodébil. Por su parte, la unificación de la interacción fuerte con dicho modelo electrodébil es el motivo de toda la teoría de la gran unificación. Y finalmente, la teoría del todo conciliaría aquella con la interacción gravitatoria.
VENTAJAS E INCONVENIENTES DE LA FUSIÓN Y FISIÓN NUCLEAR (6.15.1)
VENTAJAS DE LA FUSIÓN
INCONVENIENTES DE LA FUSIÓN
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- El principal inconveniente y que la hace más peligrosa es la seguridad, pues su uso recae sobre la responsabilidad de las personas y estas reacciones son muy inestables. Decisiones irresponsables pueden provocar accidentes en las centrales nucleares pero, mucho peores.
- Aunque en menor medida la energía nuclear de fusión genera residuos radiactivos.
Ventajas de la fision nuclear
- No utiliza combustibles fósiles, por lo que no emite gases de efecto invernadero
- Genera gran cantidad de energía, consumiendo muy poco combustible y las reservas de combustible nuclear son suficientes para abastecer a todo el planeta durante más de 100 años.
Desventajas sde la fision nuclear
- produce residuos nucleares que hay que albergar en depósitos aislados y controlados durante largo tiempo.
- Las emisiones contaminantes indirectas derivadas de la construcción de las centrales nucleares
APLICACIONES DE LA ENERGÍA NUCLEAR (6.14.2)
Medicina nuclear
Uno de cada tres pacientes que acuden a un hospital en un país industrializado, recibe los beneficios de algún tipo de procedimiento de medicina nuclear.
Se emplean radiofármacos, técnicas como la radioterapia para el tratamiento de tumores malignos, la teleterapia para el tratamiento oncológico o la biología radiológica que permite esterilizar productos médicos.
Aplicaciones en agricultura de la tecnología nuclear
La aplicación de los isótopos a la agricultura ha permitido aumentar la producción agrícola de los países menos desarrollados.
La tecnología nuclear resulta de gran utilidad en el control de plagas de insectos, en el máximo aprovechamiento de los recursos hídricos, en la mejora de las variedades de cultivo o en el establecimiento de las condiciones necesarias para optimizar la eficacia de los fertilizantes y el agua.
Aplicación de la tecnología nuclear a la alimentación
En cuanto a la alimentación, las técnicas nucleares juegan un papel fundamental en la conservación de alimentos.
La aplicación de los isótopos permite aumentar considerablemente la conservación de los alimentos. En la actualidad, más de 35 países permiten la irradiación de algunos alimentos.
Aplicaciones medioambientales de la tecnología nuclear
La aplicación de isótopos permite determinar las cantidades exactas de las sustancias contaminantes y lugares en que se presentan así como sus causas.
Además, el tratamiento con haces de electrones permite reducir las consecuencias medioambientales y sanitarias del empleo a gran escala de combustibles fósiles, y contribuye de manera más efectiva que otras técnicas a resolver problemas como “elefecto invernadero” y la lluvia ácida.
Otras aplicaciones de la tecnología nuclear
Como la datación, que emplea las propiedades de fijación del carbono-14 a los huesos, maderas o residuos orgánicos, determinando su edad cronológica, y los usos en Geofísica y Geoquímica, que aprovechan la existencia de materiales radiactivos naturales para la fijación de las fechas de los depósitos de rocas, carbón o petróleo.
Otras aplicaciones de la tecnología nuclear se producen en disciplinas como la hidrología, la minería o la industria espacial.
SECUENCIA DE PROCESOS EN UNA REACCIÓN EN CADENA (6.14.1)
Una reacción en cadena es una secuencia de reacciones en las que un producto o subproducto reactivo produce reacciones adicionales.1
Ejemplos:
- La reacción en cadena de la fisión por neutrones libres: dos neutrones más un átomo fisionable provocan una fisión que da lugar a un número mayor de neutrones libres que los que se consumieron en la reacción inicial.
- Reacciones químicas en que uno de los productos de la reacción es una partícula reactiva que puede provocar otras reacciones parecidas. Por ejemplo, a cada paso de la reacción en cadena de H2 + Cl2 se consume una molécula de H2 o de Cl2 y un radical libre H· o Cl·, generándose una molécula de HCl y otro radical libre.
viernes, 17 de mayo de 2019
TIPOS DE RADIACTIVIDAD Y SUS EFECTOS EN HUMANOS Y APLICACIONES (F6.12.1)
Dos son las principales fuentes responsables de las contaminaciones por sustancias radiactivas:
-Pruebas nucleares: las más peligrosas son las que tienen lugar en la atmósfera. La fuerza de la explosión y el gran aumento de temperaturas que las acompaña convierten a las sustancias radiactivas en gases y productos sólidos que son proyectados a gran altura en la atmósfera y luego arrastrados por el viento.
La distancia que recorren las partículas radiactivas así liberadas dependen de la altura a la que han sido proyectadas y de su tamaño. Pero las partículas mas finas pueden dar varias veces la vuelta a la tierra antes de caer en un determinado punto del globo.
Una vez depositadas en el suelo, las partículas radiactivas pueden ser arrastradas por la lluvia aumentando la radiactividad natural del agua.
- Manipulación de sustancias radiactivas: tanto en la fase de obtención del combustible nuclear (extracción del mineral, lavado y concentración,producción de lingotes de Uranio o de Torio y separación química de los diferentes isótopos), como en la etapa de funcionamiento de los reactores nucleares (procesos de fisión, activación y térmicos) se obtienen ingentes masas de residuos radiactivos con grave peligro para la Contaminación del medio ambiente. La refrigeración de los reactores se utilizan grandes cantidades de agua que luego es nuevamente vertida al río trasportando productos peligrosos.
La eliminación de los productos radiactivos provenientes de las fabricas atómicas plantea en a actualidad graves problemas. Una de las soluciones adoptadas y que ha ocasionado una gran controversia es su eliminación mediante recipientes herméticos e invulnerables a las radiaciones, que son sumergidos en las grandes profundidades de las fosas oceánicas.
Aplicaciones
Medicina:- Diagnóstico y como trazadores (gammagrafías para estudiar los huesos, estudio del aparato digestivo...).
- Radioterapia (tratamiento de tumores).
- Esterilización de material quirúrgico.
Industria:
- Radiografía de piezas metálicas y soldaduras, especialmente en piezas "de compromiso" (aviones ) en las cuales no se pueden hacer ensayos destructivos.
- Medida precisa de espesores y de niveles en depósitos o recipientes opacos, donde se requiere gran precisión.
- Trazadores: para el seguimiento de fluidos en tuberías (determinar posibles fugas) o cauces subterráneos.
- Reacciones químicas: plásticos y modificación de propiedades de tejidos.
- Irradiación de alimentos para prolongar su conservación.
- Datación (carbono-14...).
- Trazadores en química, biología y bioquímica para estudiar los mecanismos de las reacciones: se «marca» uno de los reactivos (se sustituye un átomo estable por un isótopo radiactivo del mismo) y se le sigue «la pista» estudiando en qué compuesto de los productos se encuentra.
domingo, 10 de marzo de 2019
FUNCIONAMIENTO DE DISPOSITIVOS DE ALMACENAMIENTO Y TRANSMISIÓN DE INFORMACIÓN (4.20.1)
Almacenamiento de información
Un dispositivo o unidad de discos ópticos es el aparato que lee (lectora) o graba y lee (grabadora o lectograbadora) discos ópticos.
Un ejemplo es el disco duro y los CDs:
CIRCUITOS Y ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS (4.19.3)
Un generador eléctrico es un dispositivo que convierte energía mecánica en energía eléctrica. Mantiene por tanto una diferencia de potencial entre dos puntos denominados polos. Por la ley de Faraday, al hacer girar una espira dentro de un campo magnético, se produce una variación del flujo de dicho campo a través de la espira y por tanto se genera una corriente eléctrica.Motor eléctrico
Un motor eléctrico funciona de forma inversa a un generador. Convierte energía eléctrica en energía mecánica. El principio de funcionamiento de los motores eléctricos se muestra en la figura inferior.
Si se coloca una espira en un campo magnético y se hace pasar una intensidad de corriente a través de ella, el campo ejerce una fuerza sobre los lados de la espira, y estas fuerzas ejercen un momento de fuerzas. La espira empezará a rotar, por lo que se habrá transformado energía eléctrica en energía mecánica.EFECTOS DE LA RADIACIÓN EN HUMANOS (4.19.2)
Los humanos estamos expuestos a radiación ionizante en nuestra vida cotidiana por medio de exámenes médicos, motivos industriales, de armamentos o manufactura de productos químicos, pero usualmente existen estrictas normas que previenen que la exposición sea severamente dañina para el cuerpo.
Cuando
una persona tiene niveles altos en su cuerpo fue porque estuvo expuesto a
grandes dosis de radiación ionizante como las que se producen en las plantas
nucleares. Puede ser aguda o crónica.
La
enfermedad por radiación es una condición grave, donde la seriedad de los
síntomas son proporcionales a la cantidad de radiación a la que se estuvo
expuesto. Si un humano desarrolla la enfermedad, esto indica que estuvo
expuesto a grandes cantidades de radiación en un periodo de tiempo muy corto,
los síntomas aparecen en cuestión de minutos, y los daños en los tejidos y la
piel pueden persistir durante años dependiendo de la severidad de la
exposición.
Algunos
síntomas incluyen náusea, vómito, fatiga y diarrea. En los casos más severos
puede inducir al coma o ataques epilépticos o la muerte. En este recuadro les
mostramos los efectos de las radiaciones nucleares sobre la salud.
APLICACIÓN DE DISTINTOS TIPOS DE RADIACIÓN (4.19.1)
Infrarrojos
Los infrarrojos se utilizan en los equipos de visión nocturna cuando la cantidad de luz visible es insuficiente para ver los objetos. La radiación se recibe y después se refleja en una pantalla. Los objetos más calientes se convierten en los más luminosos.
Un uso muy común es el que hacen los mandos a distancia que generalmente utilizan los infrarrojos en vez de ondas de radio ya que no interfieren con otras señales como las señales de televisión. Los infrarrojos también se utilizan para comunicar a corta distancia los ordenadores con sus periféricos.
Ultravioleta
Es
común que los recién nacidos tomen un tono amarillo, en lo que se conoce como
ictericia, causada por el exceso de bilirrubina en el cuerpo. En la gran
mayoría de los casos esta se arregla sola o mediante un tratamiento con luz UV.
Los bebés reciben radiación ultravioleta no dañina mediante unas lámparas
especiales. Estos rayos, descomponen la bilirrubina, quitándole trabajo extra
al hígado para que pueda funcionar normalmente.
Microondas
Una
de las aplicaciones más conocidas de las microondas es el horno de microondas,
que usa un magnetrón para producir ondas a una frecuencia de aproximadamente
2,45 GHz. Estas ondas hacen vibrar o rotar las moléculas de agua, lo cual
genera calor. Debido a que la mayor parte de los alimentos contienen un
importante porcentaje de agua, pueden ser fácilmente cocinados de esta manera.
REFRACCIÓN , DIFRACCIÓN E INTERFERENCIAS (F4.17.1)
REFRACCIÓN
Un ejemplo de este fenómeno se ve cuando se sumerge un lápiz en un vaso con agua: el lápiz parece quebrado. También se produce refracción cuando la luz atraviesa capas de aire a distinta temperatura, de la que depende el índice de refracción. Los espejismos son producidos por un caso extremo de refracción, denominado reflexión total. Aunque el fenómeno de la refracción se observa frecuentemente en ondas electromagnéticas como la luz, el concepto es aplicable a cualquier tipo de onda.
DIFRACCIÓN
La difracción ocurre en todo tipo de ondas, desde ondas sonoras, ondas en la superficie de un fluido y ondas electromagnéticas como la luz visible y las ondas de radio. También sucede cuando un grupo de ondas de tamaño finito se propaga; por ejemplo, por causa de la difracción, el haz colimado de ondas de luz de un láser debe finalmente divergir en un rayo más amplio a una cierta distancia del emisor.
INTERFERENCIAS
Un ejemplo son las Una ondas estacionarias, que se pueden considerar como la interferencia de dos movimientos ondulatorios armónicos de la misma amplitud y longitud de onda: una incidente que se propaga de izquierda a derecha y otra que se propaga de derecha a izquierda. La onda estacionaria resultante no es una onda de propagación.
Un ejemplo de este fenómeno se ve cuando se sumerge un lápiz en un vaso con agua: el lápiz parece quebrado. También se produce refracción cuando la luz atraviesa capas de aire a distinta temperatura, de la que depende el índice de refracción. Los espejismos son producidos por un caso extremo de refracción, denominado reflexión total. Aunque el fenómeno de la refracción se observa frecuentemente en ondas electromagnéticas como la luz, el concepto es aplicable a cualquier tipo de onda.
DIFRACCIÓN
La difracción ocurre en todo tipo de ondas, desde ondas sonoras, ondas en la superficie de un fluido y ondas electromagnéticas como la luz visible y las ondas de radio. También sucede cuando un grupo de ondas de tamaño finito se propaga; por ejemplo, por causa de la difracción, el haz colimado de ondas de luz de un láser debe finalmente divergir en un rayo más amplio a una cierta distancia del emisor.
INTERFERENCIAS
Un ejemplo son las Una ondas estacionarias, que se pueden considerar como la interferencia de dos movimientos ondulatorios armónicos de la misma amplitud y longitud de onda: una incidente que se propaga de izquierda a derecha y otra que se propaga de derecha a izquierda. La onda estacionaria resultante no es una onda de propagación.
COLOR DE LOS OBJETOS (4.16.1)
Somos capaces de ver colores gracias a dos de las propiedades de la luz. La absorción y la reflexión.
Un cuerpo opaco, es decir no transparente, absorbe gran parte de la luz que lo ilumina y refleja una parte más o menos pequeña. Cuando este cuerpo absorbe todos los colores contenidos en la luz blanca, el objeto parece negro.
Cuando refleja todos los colores del espectro, el objeto parece blanco. Los colores absorbidos desaparecen en el interior del objeto, los reflejados llegan al ojo humano. Los colores que visualizamos son, por tanto, aquellos que los propios objetos no absorben, sino que los propagan.
Absorción y reflexión
Todos los cuerpos están constituidos por sustancias que absorben y reflejan las ondas electromagnéticas, es decir, absorben y reflejan colores.
Cuando un cuerpo se ve blanco es porque recibe todos los colores básicos del espectro (rojo, verde y azul) los devuelve reflejados, generándose así la mezcla de los tres colores, el blanco.
Si el objeto se ve negro es porque absorbe todas las radiaciones electromagnéticas (todos los colores) y no refleja ninguno.
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