Mireia Jiménez: Tècnic, Nil Barrera: Experimental, Judith Flames: Informàtic

LA LLUM La llum, una ona particular

2 Eso D

Nuria AlsinaCiencies Naturals

INDEX

✤ Ones

✤ Definició

✤ Propietats i característiques

✤ Classificació

✤ Llum

✤ Propietats i característiques

✤ La Vista

✤ Propietats i defectes

✤ Experiment: difracció de la llum

✤ Conclusions

ONA

•Alteració que es propaga .transporta energia però no transporta matèria: les partícules vibren al voltant de la posició d'equilibri però no viatgen amb la pertorbació.

MOVIMENT ONDULATORI

•Moviment ondulatori: propagació d’un moviment vibratori al llarg de l’espai i el temps de forma simultània.•Es propaga energia d’un lloc a un altre sense desplaçament dels objectes materials.

Un suro a la superfície de l'aigua vibra verticalment al pas de les ones però no es trasllada horitzontalment: les partícules d'aigua vibren però no es traslladen.

Exemple de ona

PROPIETATS DE LES ONES

• L’amplitud:

Grau de moviment de les molècules d'aire en una ona,: alçada de l’ona.

En termes musicals: intensitat. Com més gran és l 'amplitud de l 'ona, més intensament colpegen les molècules al timpà i més fort és el so percebut.

• La longitud d’ona:Distància entre dues crestes consecutives.

Unitat de mesura: metres o quilòmetres per les ones llargues; nanòmetres per ones curtes.

• La velocitat:

Rapidesa amb què es propaguen les ones.

Es calcula amb la següent equació:

• La freqüència:

Les vegades que passa l’ona per un punt en un temps determinat.

Per calcular-la: es divideix en parts que van des d’una “cresta” a la següen. Contant el nombre de crestes que passa per cada minut sabem la freqüència.

Unitat de mesura: hertz (Hz).

CLASSIFICACIÓ D’ONES

Tipus d’ones

Segons l’espai de propagació:

Segons la dirección de propagació:

Segons el medi de propagació:

Mecàniques:Necessiten medi

material

Bidimensionals:En una superfície

plana.

Tridimensionals:En totes direccions.

Immaterials:No necessiten medi

material

Longitudinals: En la mateixa

dirección.

Unidimensionals:En una sola direcció.

Ex: Ones electromagnètiques i

gravitacionals

Ex: Ones marítimes

Ex: Ones sismíques secundàires

Ex: Ona sònica

Ex:Ones de la llum

Ex: Sobre un llac

Ex: Al llarg

Transversals:Paral·lelament

PROPIETATS DE LA LLUM

• Velocitat:

• La llum es propaga pel buit i té una velocitat de 299.792,458 km/s. És una constant física universal. Cap cos iguala la seva velocitat.

• Quan la llum travessa alguna substància va més a poc a poc que pel buit.

• Propagació:

• La llum viatja en línia recta i en totes direccions. El trajecte que recorre s’anomena raig de llum. Quan xoca amb un cos opac produeix ombres.

• Reflexió:• Canvi de direcció que experimenta la llum quan xoca amb un

cos opac: els cossos que no són lluminosos s’il·luminen i els podem veure.

• Refracció:

• Canvi de direcció que experimenten els rajos lluminosos al passar

d’un medi a un altre que es propaguen a velocitats diferents.

• Index de refracció: relació entre la velocitat de la llum en el buit i en

un medi en el qual es propaga.

n: índex de refraccióc: velocitat de la llum en el buitv: velocitat de la llum en el medi material

PROPIETATS DE LA LLUM (2)

• Dispersió:• Succeeix quan un raig de llum composta es refracta en algun

medi (Ex. prisma), quedant separats els seus colors.

• La llum blanca és una barreja de colors on cada color té el seu índex de refracció.

• Polarització: • Característica de les ones que descriu la direcció de travessa

d'un camp elèctric.

• La llum natural es polaritzar quan travessa substàncies que absorbeixen part de la radiació lluminosa

• A la llum polaritzada totes les seves ones lumíniques vibren un sol pla de l’espai.

https://www.youtube.com/watch?v=c0XsvzQ1WOw

COMPORTAMENT DE LA LLUM

• La ombra: • Conseqüència directa de la

propagació rectilínia de la llum.

• La forma i mida de l’ombra es determina quan traces una línia recta que surt del focus de llum i passa pel contorn de l’objecte.

• La penombra: • Zona on no arriben els raigs procedents d’un extrem del focus,

però, arriben els que provenen de l’altre extrem.

• Eclipsi de lluna: • Es produeix quan la Terra es situa entre el Sol i la Lluna. Les

zones d’ombra i de penombra són més grans que el diàmetre lunar i l’eclipsi pot durar unes quantes hores.

• Eclipsi de sol: • Es produeix quan la Lluna es situa entre el Sol i la Terra. Això

nomes pot passar durant la lluna plena.

PROPAGACIÓ DE LA LLUM

• Naturalesa de la llum: • Depèn de com s'observi es manifestarà com una ona o com una partícula.

Aquests dos estats no s'exclouen, sinó que un complementa a l’altre.

Plans:

La imatge que es reflecteix és igual a la real

Corbs: La imatge que es reflecteix no és com la real.

Convexos: Redueixen la imatge

Còncaus: Augmenten la imatge

• Tipus de miralls:

L’ESPECTRE

• L’espectre: • Descomposició d’una radiació electromagnètica

en els seus components: freqüència, energia dels

fotons o de la longitid d’onaf.

Tipus d’espectres

Gamma Transporten molta energia i la emeten nuclis atòmics.

Raig X L’emeten els electrons dels àtoms per fer radiografies.

Ultraviolada Emeten massa energia i poden produir càncer de pell.

Visible Té una energia mitjana i és capaç d’estimular l’ull humà.

Infrarojos Són responsables del bronzejat i del calor a la pell.

Microones S’utilitzen en radars, telecomunicacions i per escalfar aliments.

Radio Emeten poca energia i serveixen per transmetre la radio i la televisió.

PROPAGACIÓ DE LA LLUM

• Saturació: • Es refereix al grau de puresa d’un color respecte del

gris.

• Color: • Existeixen tres colors primaris: groc, magenta i blau cian, a partir

dels quals surten tots els altres. El color té tres atributs:

• Tonalitat: • Qualitat que ens permet distingir entre un color i un

altre, conseqüència de la longitud d’ona que domina aquest en un to.

• Claredat: • Es refereix a la intensitat de color.

LA VISTA

• Defectes de l’ull:• En fons dels ulls es creen

imatges invertides del que veiem.

• L’ull tradueix les vibracions electromagnètiques de la llum en uns impulsos nerviosos que es transmeten al cervell a través del nervi òptic.

• Parts de l’ull:

Conjuntiva: Membrana mucosa transparent que cobreix i humiteja l'escleròtica i l'interior de les parpelles.

Còrnia: Membrana dura i transparent. És la que produeix la major part de la convergència dels raigs de llum.

Coroide: Membrana pigmentada que enfosqueix l'ull perquè es destaqui la imatge.

Cristal·lí: Lent transparent i corba que es troba entre l' iris i el cos vitri. Fa variar la distància focal. Això s'anomena acomodació i té com a finalitat que la imatge es formi i s'enfoqui exactament i nítidament en el fons de l'ull.

Escleròtica: Membrana opaca i blanca que ajuda a mantenir la forma de l'ull.

Glàndules lacrimals:

Produeixen les llàgrimes que ajuden a netejar l'ull.

Iris: Un muscle que funciona de manera reflexa. És el responsable del color de l’ull.

Pupil·la: Obertura circular al centre de l’ iris, a través de la qual penetra la llum a l'ull.

Òrbita: Cavitat on es troba contingut el globus ocular, formada pels ossos del crani i la cara.

Retina: Membrana on convergeix la llum i es formen les imatges.

• Receptors de la llum:• Existeixen dos tipus de cèl.lules a la

retina responsables de rebre la llum i iniciar un procés químic.

• Cons: responsables de la visió del color.

• Bastonets: no són sensibles al color però són més sensibles a la llum que els cons.

https://www.youtube.com/watch?v=hoV55j2oTj8

DEFECTES DE LA VISTA

• Defectes de l’ull:• Miopia: la imatge es forma davant de la retina. Es corregeix

amb una lent divergent

• Hipermetropia: la imatge es forma darrera de la retina. Es corregeix amb una lent convergent

• Astigmatisme: la imatge està distorsionada. Es corregeix amb una lent cilíndrica compensadora.

• Presbícia: Vista cansada de prop. Es corregeix amb una lent convergent.

• Cataractes: El cristallí es torna opac i no deixa passar la llum. Es corregeix amb cirugia amb un cristallí artificial.

• Ceguera: es corregeix amb cirugia.

• Daltonisme: dificultat per distingir colors. No té correcció.

Lents convergents Lents divergents

Són més gruixudes pel centre que pels extrems. Els rajos refractats en aquestes convergen en un punt anomenat focus.

Són mes gruixudes pels extrems que pel centre. Els rajos refractats no convergen en un punt sinó que se separen.

• Tipus de lents:

EXPERIMENT

• Difracció produida per una escletxa:Objectiu: Veure com amb una espelma o una llanterna apropant-la a un CD es veuen els diferents colors de l’arc de Sant Martí.

Propietats: Utilitzarem una moneda per tapar el forat del CD per poder veure la difracció produïda per una escletxa i ens mostrarà l’arc de San Martí.

Mètode científic: Plantejament del problema: Què passa si enfoquem amb una càmara a un CD transparent tapant el forat amb una moneda i acostant pel darrera la llum d’una llanterna o espelma (per exemple)?

Hipòtesi: la llanterna o l’espelma quan son acostades o allunyades a la part del darrera del CD, una escletxa d’aquesta llum produeix una difracció.

Material: un CD, cotó, un cúter, celo, una espelma, alcohol, pinzes, una llanterna i una moneda

Procediment: Agagem un CD i el dividim en dues parts amb unes pinzes. A una de les dues parts la freguem amb un cotó impregnat en alcohol perquè quedi transparent. Posem la moneda al forat del centre. Encenem una espelma a les fosques. Acostem la llum de la flama i la allunyem per la part del darrera. Grabem amb una càmara la difracció del raig de llum causat.

Comprovació: https://www.youtube.com/watch?v=Rvt_2C2Ba0c . L’experiment és cert.

Conclusions: En aquest experiment podem aprendre a veure les diferents ones de la llum d’una llanterna o d’una espelma a través d’una difracció produïda per una escletxa.

CONCLUSIONS

• Hem vist els diferents tipus d’ones i hem escollit la llum com un dels tipus existents d’ones, per estudiar-la a fons.

• Hem estudiat les característiques i propietats de les ones per entendre després el comportament específic de la llum.

• Hem entés com el sentit de la vista ens ajuda a traduir les vibracions electromagnètiques de la llum en imatges que entén el nostre cervell.

• Hem realtzat un experiment per demostrar el procés de difracció de la llum, que és una de les seves característiques.

• Hem fet un video enregistrant l’experiment dut a terme i una presentació amb tota la informació recullida.

La llum és un tipus d’ona i per tant es comporta com qualsevol altra ona, tenint també unes característiques úniques. El nostre ull és una eina per poder rebre i detectar les diferents qualitats de la llum i traduir aquesta informació al nostre cervell.

WEBGRAFIAhttp://cepciencies.cat/recursos/F.Ondulatori.pdf (classificació i moviment d’ones)

http://smejias2.wix.com/ones (tot els continguts)

http://ca.wikipedia.org/wiki/Portada (informacions diverses)

http://web.educastur.princast.es/proyectos/jimena/pj_franciscga/TEMA2.HTM (moviment ondulatori i equacions)

http://www.educaplus.org/luz/propagacion.html (propagació de la llum)

http://www.xtec.cat/centres/a8019411/caixa/ondas.htm

(moviment ondulatori i propietats de les ones)

http://www.educaplus.org/luz/velocidad_luz.html (velocitat de la llum)

http://www.educaplus.org/luz/reflexion.html (la reflexió)

http://presbiciaovistacansada.com/ (la presbícia)

http://teleformacion.edu.aytolacoruna.es/FISICA/document/fisicaInteractiva/OptGeometrica/Instrumentos/ollo/ollo.htm (parts de l’ull)

http://www.educaplus.org/luz/refraccion.html (la refracció)

http://www.educaplus.org/luz/dispersion.html (la dispersió)

http://www.educaplus.org/luz/polarizacion.html (la polarització)

http://www.cientec.or.cr/ciencias/radiaciones.html (espectre electromagnètic)

http://www.diccionari.cat/ (definicions pel glossari)

http://www.educaplus.org/luz/color.html (el color)

http://www.educaplus.org/luz/espectros.html (espectre electromagnètic)

https://www.salonhogar.net/Enciclopedia/Conoce_tu_cuerpo/indice.htm (els sentits)

http://www.juntadeandalucia.es/averroes/~29701428/salud/ojo.htm (l’ull i les seves parts)

http://www.dtic.upf.edu/~ribas/TecnoAV/web/transformacions_optiques.htm

(l’ull, les seves parts, i els defectes de la vista)

http://www.quimicaweb.net/grupo_trabajo_ccnn_2/tema5/index.htm

(la llum, i els defectes de la vista)

http://www.slideshare.net/dmelop/la-luz-1763497

(la llum, les propietats, les ones electromagnètiques, els miralls, la reflexió, refracció i dispersió, lents,l’ ull, color i matèria)

http://www.slideshare.net/rogembak/la-llum-i-el-so

(la llum, propagació, velocitat, reflexió, refracció,miralls, tipus de lents, descomposició de la llum)

FÍ

Esperem que us hagi agradat