LUZ

¿Qué es la luz?

La luz es una radiación que se propaga en forma de ondas. Las ondas que se pueden propagar en el vacío se llaman ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS. La luz es una radiación electromagnética.

La LUZ es la radiación visible del espectro electromagnético que podemos captar con nuestros ojos.

La luz presenta tres propiedades características

Se propaga en línea recta. Se refleja cuando llega a una superficie reflectante. Cambia de dirección cuando pasa de un medio a otro (se refracta).

                                    REFLEXIÓN

La reflexión de la luz se representa por medio de dos rayos: el que llega a una superficie, rayo incidente, y el que sale "rebotado" después de reflejarse, rayo reflejado.

Si se traza una recta perpendicular a la superficie (que se denomina normal), el rayo incidente forma un ángulo con dicha recta, que se llama ángulo de incidencia

La reflexión de la luz es el cambio de dirección que experimenta un rayo luminosos al chocar contra la superficie de los cuerpos. La luz reflejada sigue propagándose por el mismo medio que la incidente.

La reflexión de la luz cumple dos leyes:

- El rayo incidente, el reflejado y la normal están en un mismo plano perpendicular a la superficie.

- El ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión.

Existen dos tipos de reflexión de la luz: reflexión especular y reflexión difusa. Reflexión especular: La superficie donde se refleja la luz es perfectamente lisa (espejos, agua en calma) y todos los rayos reflejados salen en la misma dirección. Reflexión difusa: La superficie presenta rugosidades. Los rayos salen reflejados en todas las direcciones. Podemos percibir los objetos y sus formas gracias a la reflexión difusa de la luz en su superficie. ESPEJOS Un espejo es una superficie pulida en la que al incidir la luz , se refleja siguiendo las leyes de la reflexión. El ejemplo más sencillo es el espejo plano. En este último, un haz de rayos de luz paralelos puede cambiar de dirección completamente en conjunto y continuar siendo un haz de rayos paralelos, pudiendo producir así una imagen virtual de un objeto con el mismo tamaño y forma que el real. La imagen resulta derecha pero invertida en el eje normal al espejo. También existen espejos cóncavos y espejos convexos. En un espejo cóncavo cuya superficie forma un paraboloide de revolución, todos los rayos que inciden paralelos al eje del espejo, se reflejan pasando por el foco, y los que inciden pasando por el foco, se reflejan paralelos al eje. Los espejos son objetos que reflejan casi toda la luz que choca contra su superficie debido a este fenómeno podemos observar nuestra imagen en ellos. Según la forma de la superficie pulimentada de los espejos curvos, estos pueden ser esféricos, parabólicos, etc Los espejos esféricos tienen forma de casquete (una parte de una esfera hueca): Pueden ser cóncavos o convexos. El espejo es cóncavo si la parte plateada (pulimentada) es la interior del casquete y es convexo si la parte plateada (pulimentada) es la  exterior del casquete. Formación de imágenes en un espejo plano La formación de imágenes en los espejos son una consecuencia de la reflexión de los rayos luminosos en la superficie del espejo. La óptica geométrica explica este familiar fenómeno suponiendo que los rayos luminosos cambian de dirección al llegar al espejo siguiendo las leyes de la reflexión. Suponiendo un punto P, que emite o refleja la luz, y que está situado frente a un espejo, el punto simétrico respecto al espejo es el punto P'.

REFRACCIÓN

Es el cambio de dirección que experimenta un rayo de luz cuando pasa de un medio transparente a otro también transparente. Este cambio de dirección está originado por la distinta velocidad de la luz en cada medio.

ÁNGULO DE INCIDENCIA Y ÁNGULO DE REFRACCIÓN
Se llama ángulo de incidencia -i-  el formado por el rayo incidente y la normal. La normal es una recta imaginaria perpendicular a la superficie de separación de los dos medios en el punto de contacto del rayo.
El ángulo de refracción -r'-  es el formado por el rayo refractado y la normal.

ÍNDICE DE REFRACCIÓN

Se llama índice de refracción absoluto "n" de un medio transparente al cociente entre la velocidad de la luz en el vacío ,"c",  y la velocidad que tiene la luz en ese medio, "v". El valor de "n" es siempre adimensional y mayor que la unidad, es una constante característica de cada medio: n = c/v.

Se puede establecer una relación entre los índices de los dos medios n₂ y n_1. En el applet de esta práctica se manejan estas relaciones:

Substancias	Aire	Agua	Plexiglás	Diamante
Índices de refracción	1.00029	1.333	1.51	2.417

                                                                LENTES



¿Qué son?
Una lente es un sistema óptico centrado formado por dos dioptrios de los cuales uno, por lo menos, acostumbra a ser esférico, y dos medios externos que limitan la lente y tienen el mismo índice de refracción.
Si el grosor de la lente es despreciable, comparándolo con los radios de curvatura de las caras que la forman, recibe el nombre de lente delgada.
Desde el punto de vista óptico cada cara es un dioptrio.


Tipos
Según su forma las lentes delgadas pueden ser convergentes y divergentes.
Convergentes: son más gruesas en el centro que en los extremos. Se representan esquemáticamente con una línea con dos puntas de flecha en los extremos.

Según el valor de los radios de las caras pueden ser: biconvexas (1), plano convexas (2) y menisco convergente (3).

Divergentes: Son más delgadas en la parte central que en los extremos. Se representan esquemáticamente por una línea recta acabada en dos puntas de flecha invertidas.
Según el valor de los radios de las caras (que son dioptrios) pueden ser: bicóncavas (4), plano cóncavas (5) y menisco divergente (6).
En esta foto vemos dos lentes de las que existen en los laboratorios de óptica.

CORRIENTE ELÉCTRICA

La corriente Elécrica  es el flujo de carga por unidad de tiempo que recorre un material. Se debe al movimiento de los electrones en el interior del material. En el Sistema Internacional de Unidades se expresa en C/s (culombios sobre segundo), unidad que se denomina amperio. 

Lo que conocemos como corriente eléctrica no es otra cosa que la circulación de cargas o electrones a través de un circuito eléctrico cerrado, que se mueven siempre del polo negativo al polo positivo de la fuente de suministro de fuerza electromotriz (FEM). En un circuito eléctrico cerrado la.corriente circula siempre del polo.negativo al polo positivo de la.fuente de fuerza electromotriz.(FEM), MALLAS Ley de Mallas:El principio de conservación de la energía se aplica a circuitos a través de la ley de mallas. Conecte un circuito serie de tres resistores y verifique que la suma de voltajes (medido en cada uno de ellos) coincide con el voltaje en los terminales (bornes) de la fuente.La suma algebraica de todas las diferencias de potencial a lo largo de un recorrido cerrado (malla) en el circuito, es nula. Es decir: sumatoria delta V = 0 para un recorrido cerrado.Este teorema es simplemente una manera particular de enunciar el Principio de Conservación de la Energía en circuitos eléctricos, lo que se explica a partir de que la diferencia de potencial se define en función de trabajo y energía. NODOS Ley de Nodos:El principio de conservación de la carga eléctrica se expresa a través de la ley de nodos. Un nodo es un punto donde el circuito se divide en ramas aunque puede considerarse un nodo cualquier punto al que llegue al menos un conductor y del que salga al menos otro.En cualquier nodo, la suma algebraica de las corrientes debe ser cero. Este teorema, que también se conoce como primera ley de Kirchhoff, es simplemente el enunciado del principio de conservación de la carga. (i 1 - i 2 - i 3 = 0) .  CURVAS CARACTERISTÍ CAS DE ELEMENTOS PASIVOS..La curva característica de un elemento viene dada por la función intensidad = f(tensión) para el mismo. Para obtener la misma se somete el elemento a diversos valores de tensión registrándose las intensidades que lo traviesan, construyendo el cuadro de valores V/Icorrespondiente que luego graficamos.  Se denomina resistor o resistencia al componente electrónico diseñado para introducir una resistencia eléctrica determinada entre dos puntos de un circuito.En otros casos, como en las planchas, calentadores, etc., las resistencias se emplean para producir calor aprovechando el efecto Joule.Entre los técnicos es frecuente utilizar el término resistor por ser más preciso que resistencia.  Ley De Ohm La intensidad de la corriente eléctrica que pasa por un conductor en un circuito es directamente proporcional a la diferencia de potencial aplicado a sus extremos e inversamente proporcional a la resistencia del conductor. Matemáticamente esta ley se expresa de la siguiente manera: I=V/R por lo tanto V=IR donde: V: es la diferencia de potencial aplicado a los extremos del conductor (en volts V) R: es la resistencia del conductor en Homs I:es la intensidad de la corriente que circula por el conductor (en amperes A) Al despejar la resistencia de la expresión matemática de la ley de Ohm tenemos que: R=V/I Con base en la ley de Ohm se define a la unidad de resistencia eléctrica de la siguiente manera: la resistencia de un conductor es de 1 ohm si existe una corriente de un ampere cuando se mantiene una diferencia de potencial de un Volt a través de la resistencia: R(en homs)= V (en volts)/I(en amperes) es decir 1ohm=V/A Cabe señalar que la ley de hom presenta algunas limitaciones como son: 1.- Se puede aplicar a los metales pero no al carbón o a los materiales utilizados en los transistores.2.- Al utilizarse esta ley debe recordarse que la resistencia cambia con la temperatura, pues todos los materiales se calientan por el paso de corriente.3.- Algunas aleaciones conducen mejor las cargas en una dirección que otra.

CORRIENTE ALTERNA

Se denomina corriente alterna a la corriente eléctrica en la que la magnitud y el sentido varían cíclicamente. 

La forma de oscilación de la corriente alterna más comúnmente utilizada es la de una oscilación sinosoidal , puesto que se consigue una transmisión más eficiente de la energía. 

Sin embargo, en ciertas aplicaciones se utilizan otras formas de oscilación periódicas, tales como la triangular o la cuadrada.

Utilizada genéricamente, la CA se refiere a la forma en la cual la electricidad llega a los hogares y a las empresas. Sin embargo, las señales de audio y de radio transmitidas por los cables eléctricos, son también ejemplos de corriente alterna.

 En estos usos, el fin más importante suele ser la transmisión y recuperación de la información codificada (o modulada) sobre la señal de la CA.

CIRCUITO RL

Los circuitos RL son aquellos que contienen una bobina (inductor) que tiene autoinductancia, esto quiere decir que evita cambios instantáneos en la corriente. Siempre se desprecia la autoinductancia en el resto del circuito puesto que se considera mucho menor a la del inductor. Para un tiempo igual a cero, la corriente comenzará a crecer y el inductor producirá igualmente una fuerza electromotriz en sentido contrario, lo cual hará que la corriente no aumente. A esto se le conoce como fuerza contraelectromotriz.

CIRCUITO RC (Resistor y Condensador)

Un Circuito RC es un circuito compuesto de resistores y condensadores alimentados por una fuente eléctrica.

CARACTERISTICAS:

—La corriente puede variar con el tiempo. Cuando el tiempo es igual a cero, el condensador está descargado, en el momento que empieza a correr el tiempo, el condensador comienza a cargarse ya que hay una corriente en el circuito.

—Debido al espacio entre las placas del condensador, en el circuito no circula corriente, es por eso que se utiliza una resistencia.

CIRCUITOS RLC

Un circuito RLC es un circuito lineal que contiene una resistencia eléctrica, una bonina  (inductancia) y un condensador  (capacidad).

Existen dos tipos de circuitos RLC, en serie o en paralelo, según la interconexión de los tres tipos de componentes.

                   CIRCUITO EN SERIE

Un circuito RLC  alterna que contiene un resistencia o resistor, un inductor, y un capacitor conectados en serie a si se denomina RLC en serie por los elementos que lo constituyen y que estan conectados en serie.

 cuando se desea conocer cual es el valor de la resistencia total en un circuito debido a la resistencia al inductor y al capacitarse denomina su impedancia.

Impedancia: es un circuito de corriente alterna la impedancia

(z) Es la oposicion total a la corriente electrica producida por R, xl y xc matemáticamente z se expresa como:

 z=√rˆ2 +(xl+xc)ˆ2

Donde z : impedancia del circuito expresada en ohms (Ω)

R : Resistencia debido al resistor en ohms (Ω)

Xl :Reactancia inductiva medida en ohms (Ω)

Xc : reatancia capacitiva expresada en ohms (Ω)

CIRCUITO RC EN PARALELO

—En un circuito RC en paralelo el valor del voltaje es el mismo tanto en el condensador como en la resistencia y la corriente que se entrega al circuito se divide entre los dos componentes.