LA VISIÓN Y LOS INSTRUMENTOS ÓPTICOS

– Un instrumento óptico sirve para procesar ondas de luz con el fin de mejorar una imagen para visualización.
– La visión: aunque el ojo se considera como el órgano de la visión, en realidad, el órgano de la visión es el cerebro; la función del ojo es trasladar la luz a una membrana sensible, la retina, donde se transforma en un determinado tipo de impulsos nerviosos que se envían al cerebro a través del nervio óptico. El ojo se puede considerar como un instrumento óptico que produce una imagen real sobre la retina.

Defectos de la visión: *persona con vista normal, emétrope.
Defectos más comunes:
– Miopía: se debe a una deformación por alargamiento del globo ocular (o por exceso de curvatura de la cornea).

Instrumentos ópticos:
– Microscopio: los microscopios se usan para amplificar los objetos y así poder verlos con más detalles y observar características que, de otra forma, no se podrían estudiar.
– Telescopio: en los telescopios se aplican los principios ópticos de los espejos y las lentes para mejorar nuestra capacidad de ver objetos lejanos.
– Cámara fotográfica: las cámaras fotográficas constan de una cámara oscura cerrada, con una abertura en uno de los extremos para que pueda entrar la luz, y una superficie plana de formación de la imagen o de visualización para capturar la luz en el otro extremo.

Difracción y resolución: la difracción es un fenómeno característico de las ondas, éste se basa en el curvado y esparcido de las ondas cuando encuentran un obstáculo o al atravesar una rendija. 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.

Criterio de Rayleigh: expone que dos líneas espectrales son todavía distinguibles si el máximo de uno coincide con el primer mínimo del otro.

CAMPO ELÉCTRICO Y FUERZA ELÉCTRICA

Fuerza eléctrica: es la fuerza electrostática que se produce cuando un cuerpo se carga cuando éstas se encuentran en una región en donde hay un campo eléctrico, esta fuerza se puede detectar por los efectos que causa sobre cuerpos livianos como polvo o pedacitos de papel.

Ley de Coulomb: la magnitud de cada una de las fuerzas eléctricas con que interactúan dos cargas puntuales en reposo es directamente proporcional al producto de la magnitud de ambas cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa (es válida solo en condiciones estacionarias, es decir cuando no hay movimiento de las cargas).

Campo eléctrico: es un campo físico que es representado mediante un modelo que describe la interacción entre cuerpos y sistemas con propiedades de naturaleza eléctrica.

Campo eléctrico: parte dinámica: ley de coulomb, intensidad de campo. Parte energética: energía potencial, potencial eléctrico.

FÍSICA MODERNA

Dualidad Onda: la luz, al interaccionar con la materia, está concentrada en forma de corpúsculos cuya energía es proporcional a su frecuencia.

Efecto fotoeléctrico: la luz se transporta en paquetes de energía que se mueven a la velocidad de la luz. La luz interactúa con la materia como corriente de electrones.

Radiación de cuerpo negro: para estudiar el problema de la radiación se eligió un cuerpo patrón ideal, que emitía y absorbía energía con eficiencia máxima, llamado CUERPO NEGRO. Consistía en una cavidad con un pequeño orificio, por donde salía la radiación a analizar, cuando las paredes se calentaban hasta una temperatura determinada.

Teoría de la relatividad: compuesta por la teoría de la relatividad especial; la velocidad de la luz en el vacío es igual en todos los sistemas de referencia inerciales y la teoría de la relatividad general; el principio de equivalencia, que describe la aceleración y la gravedad como aspectos distintos de la misma realidad, la noción de la curvatura del espacio-tiempo y el principio de covariancia generalizado.

Principio de incertidumbre: “Es imposible determinar simultáneamente, de modo preciso, la posición y la cantidad de movimiento de una partícula”.

MECÁNICA CUÁNTICA

Estudia el comportamiento de las partículas en el universo, explica la materia y su composición física.
– Teoría del campo cuántico: los campos llenan el espacio y los campos son existencia de las partículas.
– Electromagnetismo: estudia y unifica los fenómenos eléctricos y magnéticos en una sola teoría, cuyos fundamentos fueron sentados por Faraday y Maxwell. El electromagnetismo es una teoría de campos; es decir, las explicaciones y predicciones que provee se basan en magnitudes físicas vectoriales o tensoriales dependientes de la posición en el espacio y del tiempo.
– Electrodinámica cuántica: la interacción electromagnética es la interacción que ocurre entre las partículas con carga eléctrica.
– Aceleradores de partículas sub-atómicas: aceleran dichas partículas y las hacen colisionar a altas velocidades. Trata de recrear las temperaturas en condiciones ópticas para representar lo que fue el big bang. Tiene la función de estudiar el origen de las partículas y su comportamiento en nuestro mundo.

RADIACTIVIDAD

Es una propiedad de ciertos elementos químicos cuyos núcleos atómicos son inestables: con el tiempo, para cada núcleo llega un momento en que alcanza su estabilidad al producirse un cambio interno, llamado desintegración radiactiva, que implica un desprendimiento de energía conocido de forma general como: radiación.

Tipos de radioactividad:
– Radiactividad natural; es la que manifiestan los isótopos que se encuentran en la naturaleza.
– Radiactividad artificial; es la que ha sido provocada por transformaciones nucleares artificiales.  

Usos: trazado isotópico en biología y medicina, las radiaciones y la radioterapia, la esterilización.

REFLEXIÓN, REFRACCIÓN Y PRISMA

Reflexión: es el cambio de dirección, en el mismo medio, que experimenta un rayo luminoso al incidir oblicuamente sobre una superficie.
Refracción: se produce cuando la luz pasa de un medio de propagación a otro con una densidad óptica diferente, sufriendo un cambio de rapidez y un cambio de dirección sino incide perpendicularmente en la superficie (Ley de Snell).
Prisma: es un objeto capaz de refractar, reflejar y descomponer la luz en los colores del arcoíris. Generalmente, estos objetos tienen la forma de un prisma triangular. (Los hay reflectivos, dispersivos y polarizantes).

ÓPTICA ONDULATORIA, DISFRACCIÓN Y ANILLOS DE NEWTON

Óptica ondulatoria: se ocupa de los fenómenos de disfracción, interferencia y polarización, que pueden explicarse admitiendo la naturaleza ondulatoria de la luz. Supone que la luz se propaga según ondas transversales. Los rayos luminosos son las trayectorias perpendiculares a la superficie de la onda (ondas de igual frecuencia que tienen la diferencia de fase constante se llaman coherentes).
La disfracción: es un fenómeno característico de las ondas, éste se basa en el curvado y esparcido de las ondas cuando encuentran un obstáculo o al atravesar una rendija. La disfracción ocurre en todo tipo de ondas, desde sonoras, ondas en la superficie de un fluido y ondas electromagnéticas como la luz visible y las ondas de radio.
Anillos de Newton: es un patrón de interferencia causado por la reflexión de la luz entre dos superficies, una curva y la otra plana. Con una luz monocromática el patrón se observa como una serie de anillos concéntricos que alternan entre brillantes y oscuros, estos anillos tienen su centro en el punto de contacto entre las dos superficies. Cuando se coloca la luz blanca se forma un patrón de anillos concéntricos con los colores del arcoiris.

FEM INDUCIDA, LEY DE LENZ Y FLUJO MAGNÉTICO

Fem inducida: se produce una Fem inducida en una espira o en un circuito completo siempre que cambia la cantidad de líneas de campo magnético que pasa por el plano de la espira o círculo. La Fem se mide en voltios, al igual que el potencial eléctrico. La fuerza electromotriz de inducción (o inducida) en un circuito cerrado es igual a la variación del flujo de inducción del campo magnético que lo atraviesa en la unidad de tiempo.

Ley de Lenz: “el sentido de la corrienta inducida sería tal que su flujo se opone a la causa que la produce”. La Ley de Lenz plantea que las tensiones inducidas serán de un sentido tal que se opongan a la variación del flujo magnético que las produjo; no obstante esta ley es una consecuencia del principio de conservación de la energía.

Flujo magnético: el flujo magnético, es una medida de la cantidad de magnetismo, y se calcula a partir del campo magnético, la superficie sobre la cual actúa y el ángulo de incidencia formado entre las líneas de campo magnético y los diferentes elementos de dicha superficie.