Propiedades de la Luz
La luz es una radiación que se propaga en forma de ondas. Cuando interacciona con la materia, se comporta como un haz de partículas (fotones). Sus propiedades son reflexión (regular, difusa, mixta).
La luz se caracteriza por tres razones:
- Se propaga en línea recta.
- Se refleja cuando llega a una superficie reflectante.
- Cambia de dirección cuando pasa de un medio a otro.
Refracción de la Luz
La refracción es el cambio brusco de dirección que sufre la luz al cambiar de medio. Este fenómeno se debe al hecho de que la luz viaja a diferente rapidez según el medio por el que viaja.
Espectro Lumínico
La ciencia que estudia los espectros es la física y la química. Se encarga de dispersar la luz, líneas de emisión y absorción. También son una serie de colores que se producen al dividir una luz blanca en sus colores constituyentes.
Espectroscopia
Se basa en que cada elemento químico tiene su espectro característico.
Espectro Electromagnético
Es un conjunto de ondas con mayor longitud, como ondas de radio, hasta la menor longitud.
Lentes: Definición y Características
Una lente es un objeto transparente que altera la forma de un frente de ondas que pasa a través de él.
Características de las Lentes
Las características principales de una lente son la distancia focal y la relación entre la distancia focal y el diámetro de la lente.
Elementos de una Lente
- Centro Óptico: Todo rayo que pasa por él no sufre desviación.
- Eje Principal: Es la recta que pasa por el centro óptico y por el foco principal.
- Foco Principal: Punto en donde pasan los rayos que son paralelos al eje principal.
- Eje Secundario: Es la recta que pasa por los centros de curvatura.
- Radios de Curvatura (R1, R2): Son los radios de las esferas que originan la lente.
- Centros de Curvatura (C1, C2): Son los centros de las esferas que originan la lente.
Lente Convergente
Es la que refracta y converge la luz paralela hacia un punto focal situado más allá de la lente. Los rayos que salen del foco son convergentes paralelos. La imagen es real, invertida y de menor tamaño.
Lente Divergente
La imagen es virtual y de menor tamaño. Es la que refracta y diverge la luz paralela a partir de un punto situado frente a la lente.
¿Qué tipo de lente forma una imagen virtual de menor tamaño?
Una lente divergente.
Espejos: Características y Tipos
Características de los Espejos Planos
- Producen una imagen virtual de un objeto con el mismo tamaño y forma que el real.
- La imagen es derecha pero invertida en el eje normal del espejo.
Espejo Cóncavo: Descripción y Ejemplo
Un espejo cóncavo tiene su lado reflexivo en el interior de la esfera. Pueden producir imágenes reales o virtuales. Un ejemplo de este tipo de espejos son las esferas o los que se utilizan en las tiendas.
Características de la Imagen Producida por un Espejo Convexo
No forman imágenes reales, hacen que los rayos de luz provenientes de un punto se alejen y no se intersecten entre sí.
Percepción del Color: ¿Por qué vemos una manzana roja?
Si una manzana está iluminada por luz blanca, la vemos de color rojo porque el objeto refleja la frecuencia que corresponde al rojo y absorbe las otras. Esto se debe a que las moléculas del objeto tienen la propiedad de hacer rebotar el rojo, por eso la vemos de ese color.
Radiación del Cuerpo Negro
Un cuerpo negro no debe reflejar la luz, no debe ser de ningún color. Un objeto con tales características es un perfecto absorbente.
El nombre de cuerpo negro fue introducido por Kirchhoff. La luz emitida por un cuerpo negro se denomina radiación de cuerpo negro.
Teoría Atómica: Evolución del Modelo Atómico
John Dalton
John Dalton propuso que la materia está formada por pequeñas partículas llamadas átomos, que son indivisibles y no se pueden destruir.
John Thomson
John Thomson determinó que la materia se compone de dos partes: una negativa y otra positiva. La parte negativa se encuentra inmersa en una masa de carga positiva.
Rutherford
Rutherford comparó el átomo con un sistema planetario en donde los electrones se encuentran girando alrededor de un núcleo. Sus postulados son:
- Los átomos poseen el mismo número de electrones y protones, por lo tanto, son neutros.
- El núcleo atómico está formado por partículas de carga positiva y otras de carga negativa.
Bohr
Bohr es el primero en el que se introduce una cuantización. Está basado en el átomo de hidrógeno. Su postulado principal es que los electrones únicamente pueden estar en órbitas fijas.
Fusión Nuclear: Requisitos y Tipos
Requisitos para la Fusión Nuclear
- Temperatura muy elevada: Para separar los electrones del núcleo y que este se aproxime a otro, venciendo las fuerzas de repulsión electrostática.
- Confinamiento: Para mantener el plasma a temperatura elevada durante un mínimo de tiempo.
- Densidad del plasma suficiente: Para que los núcleos estén cerca unos de otros y puedan generar reacciones de fusión nuclear.
Tipos de Confinamiento para la Fusión Nuclear
- Fusión Nuclear por Confinamiento Inercial (FCI): Consiste en crear un medio tan denso que las partículas no tengan posibilidad de escapar entre sí.
- Fusión Nuclear por Confinamiento Magnético (FCM): Las partículas eléctricamente cargadas del plasma son atrapadas en un espacio reducido por la acción de un campo magnético.
Definición de Fusión Nuclear
La fusión nuclear es una reacción que se produce cuando dos núcleos poco densos, sometidos a elevadas temperaturas, se fusionan y forman un núcleo más pesado. Esta reacción libera gran cantidad de energía nuclear.
Fisión Nuclear: Definición y Proceso
Definición de Fisión Nuclear
La fisión nuclear es una reacción en la cual un núcleo pesado, al ser bombardeado con neutrones, se convierte en inestable y se descompone en dos núcleos, cuyos tamaños son del mismo orden de magnitud, con gran desprendimiento de energía y la emisión de dos o tres neutrones.
Proceso para la Fisión Nuclear
- Es necesario que una partícula, como el neutrón, golpee un átomo y haga que se divida en dos fragmentos.
- Cada uno de los dos fragmentos son radioactivos, tienen aproximadamente la mitad de los neutrones y protones del núcleo original.