Las ondas:luz y sonido

1. Tema 12 Las ondas: luz y sonido

2. 1. Las ondas: un vehículo para transferir energía Una onda es una perturbación que se propaga a lo largo del espacio transportando la energía que la originó, pero que, en caso de propagarse por un medio material, no desplaza la materia de dicho medio

3. Las ondas se caracterizan por una serie de magnitudes físicas Longitud de onda, λ , distancia entre dos crestas o dos valles, se mide en metros Frecuencia, f, número de oscilaciones por segundo. En el SI se mide en hercio, Hz. Rapidez de propagación, v , es el espacio recorrido por la onda en la unidad de tiempo (m/s) Amplitud, es la máxima altura que alcanza la onda Periodo , es el tiempo que tarda en realizar una oscilación completa. Se mide en segundos.

4. Tipos de ondas Mecánicas : llevan energía mecánica y necesitan de un medio material para su propagación, como el sonido Electromagnéticas : no necesitan de un medio material para propagarse y llevan energía electromagnética, como la luz

5. 2. Qué es la luz La luz es un tipo de onda electromagnética La luz visible consta de una serie de luces de colores que van del rojo al violeta. La energía de cada luz es directamente proporcional a su frecuencia.

6. Características de la luz Se propaga en línea recta Se propaga con rapidez constante. En el vacío es 300000 km/s Dependiendo de cómo se comporten los materiales frente a la luz , se clasifican en Transparentes : dejan pasar la luz y nos permite ver objetos a través de ellos Translúcidos : dejan pasar parte de la luz por lo que no nos permiten ver con claridad a través de ellos Opacos: no permiten el paso de la luz y no puede verse a través de ellos. Reflejan toda la luz

7. 3. Propagación rectilínea de la luz Una consecuencia de la propagación rectilínea de la luz es la formación de espacios oscuros; sombras , tras un cuerpo opaco. La forma de la sombra dependerá de la del objeto que la causa, lo que prueba la trayectoria rectilínea de la luz.

8. Los eclipses son el fenómeno natural más espectacular que pone de manifiesto la propagación rectilínea de la luz El eclipse de Sol se produce cuando la Luna se interpone entre la Tierra y el Sol. El eclipse total tiene lugar cuando una parte de la Tierra entra en la zona de sombra producida por la Luna El eclipse parcial se produce cuando la Tierra entra en la zona de penumbra producida por el Sol

9. El eclipse de Luna se produce cuando la Tierra se interpone entre el Sol y nuestro satélite. Puede ser total o parcial. Es parcial si la Tierra tapa solo parte de nuestro satélite, y total si lo tapa por completo. Tiene lugar en su fase de luna llena. No se produce cada mes debido a que la órbita lunar está inclinada respecto a la órbita terrestre

10. 4. Fenómenos luminosos Un rayo luminoso es la línea recta imaginaria que representa la dirección y el sentido en el que se propaga la luz. Cuando la luz interacciona con la materia experimenta diversos fenómenos. La reflexión : la luz, al incidir (rayo incidente) sobre una superficie opaca, es devuelta al primer medio cambiando de dirección (rayo reflejado) El rayo incidente, el reflejado y la normal están en el mismo plano El ángulo de incidencia, i , es igual al ángulo de reflexión, r .

11. La reflexión es especular cuando la luz llega en forma de rayos paralelos a una superficie lisa los rayos reflejados son también paralelos La reflexión es difusa cuando los rayos inciden sobre una superficie rugosa. Esta reflexión no genera imágenes pero nos permite ver los cuerpos opacos desde diferentes ángulos

12. La refracción de la luz el fenómeno por el cual la luz, al atravesar una superficie que separa dos medios diferentes, cambia de dirección. La luz llevará diferente rapidez en cada uno de los medios.

13. La dispersión de la luz es el fenómeno por el cual la luz, al atravesar ciertos medios, se descompone en sus colores

14. Un cuerpo tiene un determinado color porque absorbe todos los colores del espectro visible, salvo ese, que lo refleja. Si no refleja ninguno, el cuerpo es negro , y si los refleja todos es blanco Formación de imágenes Espejos: superficie pulimentada opaca a la luz. Por la forma de su superficie pueden ser planos y esféricos Lentes: sistemas ópticos formados por un medio transparente y limitado por dos superficies, al menos una de ellas debe ser curva

15. Un espejo plano produce siempre imágenes virtuales , del mismo tamaño que el objeto y simétricas a él y aparecen invertidas de atrás adelante Un espejo esférico puede ser

16. Un espejo convexo forma siempre una imagen virtual, derecha y menor que el objeto Si situamos un objeto entre el foco y el espejo cóncavo , la imagen es virtual, derecha y mayor

17. Una lente es un sistema óptico formado por un medio transparente y limitado por dos superficies, al menos una de ellas debe ser curva Tipos de lentes Convergentes : son más gruesas en el centro que en los extremos y hacen converger en un punto, llamado foco, los rayos paralelos que inciden sobre ellas. Divergentes: son más delgadas en el centro que en los extremos, y hacen divergir los rayos de luz que llegan paralelos

18. 5. La luz y la visión Los distintos objetos que nos rodean podemos verlos porque la luz reflejada en ellos llega a nuestros ojos. El ojo humano tiene forma de esfera. Es semejante a una cámara fotográfica, de una perfección y complejidad extraordinaria. Está formado por: Córnea : capa transparente por la que entra la luz Iris : músculo que regula la cantidad de luz que entra por la pupila Cristalino : lente que modifica su curvatura para enfocar la luz sobre la retina Retina : parte del ojo donde se forma la imagen invertida y de menor tamaño que el objeto

19. La retina consta de millones de receptores luminosos, los bastoncillos , que transforman las señales luminosas en impulsos eléctricos que se transmiten por el nervio óptico hasta el cerebro, donde se produce la visión .

20. Defectos de la visión y su corrección Miopía : incapacidad del ojo para enfocar sobre la retina. La imagen se forma delante de la retina. Se corrige mediante lentes divergentes . Hipermetropía: incapacidad del ojo para enfocar sobre la retina un objeto cercano. Se forma la imagen detrás de la retina. Se corrige con lentes convergentes

21. 6. El sonido El sonido es la sensación producida en el oído por la vibración de los cuerpos y que se transmite en un medio material. El sonido es una onda material que se propaga en todas las direcciones del espacio con rapidez constante Para el oído humano solo son audibles aquellas cuya frecuencia está comprendida entre 20 Hz y 20000 Hz

22. Cualidades del sonido Intensidad : es la energía que transporta por unidad de superficie y de tiempo. Hace referencia al volumen sonoro Tono : nos permite distinguir dos sonidos por la frecuencia de vibración Timbre: cualidad que nos permite diferenciar dos sonidos de igual intensidad y del mismo tono que proceden de dos focos sonoros diferentes

23. La percepción del sonido. El oído.

24. 7. Propagación del sonido El sonido se propaga con rapidez constante si no cambia de medio La rapidez del sonido aumenta a medida que las partículas que componen el medio están más cohesionadas, por lo que la velocidad del sonido es mayor en los sólidos, después en los líquidos y los sólidos V sonido (aire) = 340 m/s

25. Fenómenos que experimenta el sonido Eco: cuando una onda sonora encuentra un obstáculo, se refleja en él, rebota, por lo que una parte del sonido llega hasta nosotros. Nuestro oído se capaz de diferenciar dos sonidos si llegan separados 0,1 s. El obstáculo debe estar al menos a 17 m Reverberación: cuando el obstáculo está a menos de 17 m, no diferenciamos el sonido directo del reflejado.

26. El sonar es un aparato que se usa en barcos y submarinos para conocer la distancia al fondo marino o a un obstáculo. Este aparato emite ultrasonidos que se reflejan y vuelven a él.

27. 8. Contaminación lumínica y acústica Contaminación es toda alteración del medio en que vivimos que sea perjudicial para nuestra salud y el resto de los seres vivos.

28. Contaminación lumínica: resplandor de la luz en el cielo nocturno consecuencia de la reflexión de la luz artificial en las partículas de aire Contaminación acústica: presencia de sonidos muy intensos o prolongados en sitios inadecuados

29. Efectos del ruido sobre la salud