Introducción a la Física: Electromagnetismo, Óptica y Física Moderna

Electromagnetismo

Inducción electromagnética

Consiste en la aparición de una corriente eléctrica en un circuito cuando varía el número de líneas de inducción magnéticas que lo atraviesan.

Flujo magnético

A través de una superficie es una medida del número de líneas de inducción que atraviesan dicha superficie.

Ley de Lenz

El sentido de la corriente inducida es tal que se opone a la causa que la produce.

Ley de Faraday

La fuerza electromotriz inducida en un circuito es igual a la velocidad con que varía el flujo magnético a través de dicho circuito cambiada de signo.

Ondas electromagnéticas

Son transversales y consisten en la propagación, sin necesidad de soporte material alguno, de un campo eléctrico y de un campo magnético perpendiculares entre sí y a la dirección de propagación.

Espectro electromagnético

Es la secuencia de todas las ondas electromagnéticas conocidas, ordenadas según su longitud de onda o su frecuencia.

Propagación de la luz

Un rayo luminoso es una línea perpendicular a la superficie de onda y que determina la dirección de propagación de esta.

Velocidad de propagación

Es finita.

Reflexión y refracción

Cuando una onda luminosa alcanza la superficie de separación de dos medios transparentes de distinta naturaleza, parte de ella se refleja mientras que otra parte se refracta.

La velocidad de la luz es mayor en el vacío que en los medios materiales. En el vacío, la velocidad de las radiaciones luminosas no depende de la longitud de onda de estas, sino que es constante. La frecuencia de las radiaciones luminosas es igual en el vacío que en los medios materiales, no así la longitud de onda.

Índice de refracción

De un medio es la razón entre la velocidad de la luz en el vacío y la velocidad de propagación en dicho medio.

Difracción

Se produce si las ondas luminosas son interceptadas por un obstáculo de tamaño igual o inferior a la longitud de onda o por una superficie con un orificio de similar tamaño, o cuando inciden en el borde de un objeto.

Polarización

Un haz luminoso está polarizado linealmente si las oscilaciones del campo eléctrico tienen lugar siempre en la misma dirección.

Plano de polarización

De una onda magnética viene determinado por la dirección de propagación y la dirección de vibración del vector E.

La polarización es total cuando la tangente del ángulo de incidencia es igual al índice de refracción del medio en que tiene lugar la refracción.

Óptica geométrica

Es la parte de la óptica que trata, a partir de representaciones geométricas, de los cambios de dirección que experimentan los rayos luminosos en los distintos fenómenos de reflexión y refracción.

Dioptrio

Es el sistema óptico formado por una sola superficie que separa dos medios de distinto índice de refracción. Puede ser plano o esférico según sea dicha superficie.

Dioptrio esférico

Es una superficie esférica que separa dos medios de diferente índice de refracción.

Espejo

Es toda superficie lisa y pulimentada capaz de reflejar los rayos luminosos. Puede ser plano o esférico según sea la superficie.

Lente

Es un sistema óptico formado por dos dioptrios, uno de los cuales al menos es esférico y en el que los dos medios refringentes extremos poseen el mismo índice de refracción.

Lentes convergentes

Son más gruesas en su parte central que en los extremos.

Lentes divergentes

Al revés.

Experimento de Michelson-Morley

Quería medir la velocidad de la luz en dos direcciones perpendiculares en un sistema de referencia fijo en la Tierra. Para ello, usaron un interferómetro, demostrando que la velocidad de la luz es constante e independiente del movimiento del observador y del movimiento de la fuente emisora.

Postulados de Einstein

  1. Las leyes de la física son las mismas en todos los sistemas de referencia inerciales.
  2. La velocidad de la luz es la misma en todos los sistemas de referencia inerciales, cualquiera que sea la velocidad de la fuente.

Hipótesis de Planck

Decía que los átomos que emiten la radiación se comportan como osciladores armónicos y que cada oscilador absorbe o emite energía de la radiación en una cantidad proporcional a su frecuencia de oscilación.

Principio de indeterminación de Heisenberg

  1. No es posible determinar simultáneamente el valor exacto de la posición x y del movimiento lineal p de un objeto cuántico.
  2. No es posible determinar simultáneamente el valor medido de la energía E de un objeto cuántico y el intervalo de tiempo necesario para efectuar esa medida.

Radiactividad

Es la propiedad que presentan determinadas sustancias llamadas sustancias radiactivas de emitir radiaciones capaces de penetrar en cuerpos opacos, ionizar el aire, impresionar placas fotográficas y excitar la fluorescencia de ciertas sustancias.

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