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SUMARIO
Propiedades de la luz en medios homogéneos
Sombras, penumbras, eclipses
Video. Guía de observación
Propiedades  en medios no homogéneos
Comportamiento de los haces luminosos cuando se cruzan entre sí
 
La luz presenta múltiples propiedades. Trataremos las relacionadas con:
Dirección de propagación
  • en medios homogéneos
  • en medios no homogéneos

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Comportamiento de los haces de luz
cuando se cruzan entre sí
 
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    Dirección de propagación de la luz en medios homogéneos
Son múltiples los hechos que nos demuestran que la luz se propaga en línea recta. Piensa en lo que haces cuando el Sol incide directamente en tu cara.
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Es habitual que hagas lo que el joven que aparece en la foto.

También puede ponerse la gorra con la visera hacia delante. Esa es precisamente su función.
En general, siempre colocamos un cuerpo opaco entre la fuente de luz (Sol) y los ojos. Si la luz procedente del Sol no viajara en línea recta, sino curvas, entonces nos molestaría aunque interpusiésemos la mano o la visera de la gorra en su camino.
En este caso, la luz se propaga por el aire y lo hace en línea recta.Podemos considerar que este medio es homogéneo y transparente. Condiciones necesaria para que la propagación de la luz sea rectilínea.
 
 
Un medio es homogéneo cuando sus propiedades no varían al considerar porciones cualesquiera de él.  
Otro ejemplo que demuestra que la luz se propaga en línea recta son las sombras.
¿Cómo se forman las sombras?
La sombra de un cuerpo se forma cuando se interpone un cuerpo opaco en el camino de un haz de luz.Una sombra es una silueta oscura con la forma del objeto.
 La formación de sombras es un hecho que nos demuestran que:

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La luz se propaga en línea recta en medios homogéneos y transparentes.
 
foco-batmanLa líneas rectas que representan la dirección y el sentido de la propagación de la luz  (de la onda luminosa) se denominan rayos de luz.
 
La zona limitada dentro del a cual se propaga la luz se denomina haz de luz
Los bordes rectos de los haces luminosos apoyan la imagen de que la luz viaja en línea recta.
 Considerando todo lo analizado anteriormente, un eclipse es un hecho artronómico que demuestra que la luz se propaga en línea recta en medios homogéneos y transparentes.
Sombras, penumbras y eclipses
Si deseas conocer sobre los eclipses, realiza las siguientes tareas.
GUÍA DE ACTIVIDADES  
1. ¿Cuándo se produce un eclipse parcial de Luna?
2. ¿Qué condiciones debe existir para que se produzca un eclipse total de Luna?
3. ¿Cuándo se produce un eclipse de Sol?
4. Modela un eclipse de Luna y uno de Sol
 
 
 
Si no puede visualizar este video, debe instalar el Flash Player.
 
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Si colocamos delante de un foco luminoso extenso (luz de una linterna) un cuerpo opaco, observamos que detrás de él aparecen:

  • Zonas donde no llega ningún rayo de luz (zona de sombra).
  • Otras donde llegan solamente algunos rayos de luz (zona de penumbra).
  • Otras donde llegan todos los rayos de luz (zona iluminada).

Si un foco, grande o pequeño, de luz se encuentra muy lejos de un objeto produce sombras nítidas.

Si un foco grande se encuentra cercano al objeto, se formará sombra donde no lleguen los rayos procedentes de los extremos del foco y penumbra donde no lleguen los rayos procedentes de un extremo pero sí del otro.

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Se trazan dos rayos desde cada extremo de la fuente de luz de modo que pasen por los extremos del cuerpo opaco.  En este ejemplo, del extremo superior del bombillo parten los rayos A y B. El A pasa por el borde superior del cuerpo opaco y el B por el borde inferior.
Desde el otro extremo del bombillo, se repite la operación. El rayo C pasa por el borde superior y el D por el borde inferior.
La zona comprendida entre lo rayos A y D estarán en la sombra. Las comprendidas entrelos rayos C y A y entre los rayos D y B, respectivamente estarán en la penumbra.
Los eclipses apoyan la idea de la propagación rectilínea de la luz. Especial interés para la ciencia tienen los de Sol. Los astrónomos emprenden expediciones a los lugares donde se observarán, con el objetivo de estudiar, entre otras cosas, las capas de la atmósfera solar que no son visibles habitualmente.
Ver curiosidades sobre: Los eclipses
Dirección de propagación de la luz en  medios no homogéneos
 
Interrogante-12Describe ejemplos concretos que ilustren la reflexión, absorción y transmisión de la luz.
 
La luz cuandos se propaga en un medio no homogéneo, no se propaga en línea recta.
Caso particular de medio no homogéneo: uno compuesto por dos porciones de materiales diferentes, aire-agua, aire-vidrio, aire-plástico.
En tales situaciones es posible que la luz no viaje en línea recta, puede desviarse brúscamente al llegar a la superficie de separación entre ambos medios.
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En este punto, parte de la luz se refleja, o sea,  se desvía regresando al medio de donde proviene (aire) , mientras que otra parte, cambia de medio y se desvía. La dirección de propagación de la luz, en este ejemplo queda indicada por el trazado de los rayos incidentes, reflejados y refractados, que se muestran en la figura. Cuando las ondas en la superficie del agua llegan a una zona de diferente profundidad (otro medio), también puede ocurrir una desviación de su dirección de propagación. La razón de estas desviaciones radica en el cambio de velocidad de las ondas al pasar de un medio a otro.
Interrogante-12Sabemos que la luz es una onda y que una característica esencial de estas es su velocidad. Indaga acerca de la velocidad de propagación de la luz en diferentes medios.
 en el vacío y el aire    
 300 000 km/s       
en el agua  220 000 km/s
en el diamante
 124 000 km/s
La desviación de la luz observada con frecuencia al pasar de un medio a otro se debe, precisamente, a que su velocidad varía.
El paso de la luz de un medio a otro, en el cual ocurre una variación de su velocidad, se denomina refracción de la luz.
 
La luz es una onda y una característica esencial de estas, es que al pasar por el borde definido de un obstáculo o una abertura se desvían, este hecho se denomina difracción. Por otra parte, mientras menor sea la frecuencia de las ondas, mayor será esta desviación. Por ejmplo, el sonido se desvía muchísimo más que la luz al pasar por el borde de un obstáculo o una abertura, porque su frecuencia es muy inferior a la de esta.
Cuando la fuente de luz es muy pequeña en comparación con la distancia a cierto cuerpo, la sombra que este produce tiene bordes bien definidos. No obstante, si la pantalla se coloca lejos del cuerpo, la sombra es grande. En este caso, cuando se observa atentamente advertimos que en realidad sus bordes no están tan bien definidos, e incluso, en la zona central de la sombra pudiera haber una pequeña región iluminada.
En general
En los medios transparentes y homogéneos la luz se propaga en línea recta, pero en los no homogéneos puede desviarse.
Comportamiento de los haces de luz cuando se cruzan entre sí
Con esta propiedad de la luz estamos familiarizados aunque no hayas reflexionado en ella.  Pensemos cuando asistimos a un concierto ¿cómo se comportan los conos de luz emitidos por diferentes fuentes cuando se cruzan entre sí?
Cuando varios haces de luminosos se cruzan entre sí,
ellos no se modifican,se comportan de modo independiente.
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CN_Rec.Im.1Actividades de continuidad

1. Experimental. Un hecho astronómico que siempre resulta de interés son los eclipses. Modela un eclipse de Luna y otro de Sol, utilizando una linterna y dos cuerpos, uno mayor que otro.

2. Para determinar cuantas veces mayor es la velocidad de la luz en el vacío (c) en comparación con su velocidad en otro medio (v), se halla la razón entre ellas: c/v. Dicha razón se denomina "índice de refracción" (n). ¿Cuál será el índice de refracción del aire? Calcula los índices de refracción del agua, el vidrio y el diamante y esclarece el significado de los valores obtenidos.Argumenta por qué dichos valores son aproximados.

 3. Diseña y realiza un experimento mediante el cual se ponga de manifiesto la independencia de los haces luminosos.


                                         
OTROS RECURSOS

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