Usuario:


Luz y Colores

Storyboard

Una de las características de la Luz es su color. Este se asocia a la frecuencia de la onda y es proporcional a la energía que tiene el fotón que representa a la luz en su descripción corpuscular.

>Modelo

ID:(759, 0)



Arco iris

Definición

Si observas un arco iris, notarás que en realidad hay varios arco iris y que la secuencia de colores se va desplazando: de azul a rojo y luego de rojo a azul, y así sucesivamente.

ID:(1844, 0)



El espectro

Imagen

Como el ángulo de refracción depende de la frecuencia o longitud de onda de la luz en el vidrio, se puede usar un prisma para descomponer la luz en sus diferentes colores.

Espectro

Esto da lugar a lo que llamamos el espectro de luz.

ID:(6972, 0)



La luz y sus colores

Nota

Un arco iris nos revela que la luz que lo ilumina se descompone en múltiples colores. De hecho, si se observa con atención, se puede apreciar la existencia de múltiples arco iris.

Esto ocurre porque cada gota de agua actúa como un pequeño prisma circular, lo que le permite realizar múltiples refracciones y generar así varios arco iris.

ID:(1625, 0)



Espectro según Newton

Cita

Newton utilizó un prisma para descomponer la luz en sus componentes, creyendo que podía identificar un número finito de colores:

Dibujo de Newton coloreado con el espectro.

ID:(1682, 0)



Sir Isaac Newton

Ejercicio

El primero en comprender la naturaleza de la luz como una entidad física fue Sir Isaac Newton.

Sir Isaac Newton
(1643-1727)

Sir Isaac Newton
(1643-1727)

A través de un experimento muy sencillo, demostró que la luz blanca estaba compuesta por una variedad de colores. Sin embargo, creía que el número de colores era discreto, como lo indicaba en su gráfico que representaba sus observaciones.

ID:(6971, 0)



La realidad de las cosas

Ecuación

Los colores que percibimos no siempre coinciden necesariamente con la realidad. Nuestros ojos captan la luz y generan impulsos eléctricos según la cantidad de luz azul, roja y verde que reciben. Sin embargo, la intensidad no siempre se corresponde con la proporción real, lo que hace que lo que percibimos sea diferente de la realidad:

Arco Iris múltiple

ID:(12676, 0)



Luz y Colores

Storyboard

Una de las características de la Luz es su color. Este se asocia a la frecuencia de la onda y es proporcional a la energía que tiene el fotón que representa a la luz en su descripción corpuscular.

Variables

Símbolo
Texto
Variable
Valor
Unidades
Calcule
Valor MKS
Unidades MKS
$h$
h
Constante de Planck
Js
$\epsilon$
e
Energía del fotón
J
$\nu$
nu
Frecuencia del fotón
Hz
$n$
n
Indice de refracción de un medio
-
$\lambda_m$
lambda_m
Largo de onda de la luz en un medio
nm
$\lambda$
lambda
Largo de onda de luz
m
$\lambda$
lambda
Largo de onda de luz visible
m
$c$
c
Velocidad de la luz
m/s
$v$
v
Velocidad de la luz en el medio
m/s

Cálculos


Primero, seleccione la ecuación:   a ,  luego, seleccione la variable:   a 

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

Cálculos

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

 Variable   Dado   Calcule   Objetivo :   Ecuación   A utilizar



Ecuaciones

Dado que el frecuencia del fotón ($\nu$) es el inverso de el periodo ($T$):

$\nu=\displaystyle\frac{1}{T}$



esto significa que la velocidad de la luz ($c$) es igual a la distancia recorrida en una oscilaci n, es decir, el largo de onda de luz visible ($\lambda$), dividida por el tiempo transcurrido, que corresponde al per odo:

$c=\displaystyle\frac{\lambda}{T}$



En otras palabras, tenemos la siguiente relaci n:

equation

La energ a de una onda o part cula de luz, representada por el fot n, est definida como

equation=3341

Cuando esta energ a se propaga de un medio, como el vac o, con una velocidad de la luz $c$, a otro medio con una velocidad de la luz $c_m$, se concluye que la frecuencia de la luz no cambia. Sin embargo, esto implica que, dado que la velocidad de la luz es igual al producto de la frecuencia y la longitud de onda, como se muestra en la ecuaci n

equation=3953

la longitud de onda debe ajustarse conforme cambia el medio.

Por lo tanto, si consideramos una longitud de onda de la luz en un medio $\lambda_m$ y en el vac o $\lambda$, podemos expresar el ndice de refracci n como

equation=3192

y se puede escribir de la siguiente manera:

$n=\displaystyle\frac{c}{c_m}=\displaystyle\frac{\lambda\nu}{\lambda_m\nu}=\displaystyle\frac{\lambda}{\lambda_m}$



En resumen,

equation


Ejemplos

Si observas un arco iris, notar s que en realidad hay varios arco iris y que la secuencia de colores se va desplazando: de azul a rojo y luego de rojo a azul, y as sucesivamente.

imagen

El color de la luz est asociado a su el frecuencia del fotón ($\nu$), y existe una relaci n directa entre esta frecuencia y la energía del fotón ($\epsilon$):

kyon

donde la constante de Planck ($h$) tiene un valor de $6.62\times 10^{-34} , \text{Js}$.

Como el ngulo de refracci n depende de la frecuencia o longitud de onda de la luz en el vidrio, se puede usar un prisma para descomponer la luz en sus diferentes colores.

image

Esto da lugar a lo que llamamos el espectro de luz.

El ndice de refracci n, representado como $n$, se define como la raz n entre la velocidad de la luz en el vac o, representada como $c$, y la velocidad de la luz en el medio, representada como $c_m$:

kyon

El fot n se describe como una onda, y el frecuencia del fotón ($\nu$) est relacionada con el largo de onda de luz visible ($\lambda$) a trav s de la velocidad de la luz ($c$), seg n la siguiente f rmula:

kyon

Esta f rmula corresponde a la relaci n en mec nica que establece que la velocidad de la onda es igual a la longitud de onda (espacio recorrido) dividida por el periodo de oscilaci n, o inversamente proporcional a la frecuencia (el inverso del periodo).

Si $n$ representa el ndice de refracci n en un medio y $\lambda$ es la longitud de onda en el vac o, entonces al propagarse en el medio, la longitud de onda $\lambda_m$ ser

kyon

Un arco iris nos revela que la luz que lo ilumina se descompone en m ltiples colores. De hecho, si se observa con atenci n, se puede apreciar la existencia de m ltiples arco iris.

imagen

Esto ocurre porque cada gota de agua act a como un peque o prisma circular, lo que le permite realizar m ltiples refracciones y generar as varios arco iris.

Newton utiliz un prisma para descomponer la luz en sus componentes, creyendo que pod a identificar un n mero finito de colores:

image

El primero en comprender la naturaleza de la luz como una entidad f sica fue Sir Isaac Newton.

image

Sir Isaac Newton
(1643-1727)

A trav s de un experimento muy sencillo, demostr que la luz blanca estaba compuesta por una variedad de colores. Sin embargo, cre a que el n mero de colores era discreto, como lo indicaba en su gr fico que representaba sus observaciones.

Los colores que percibimos no siempre coinciden necesariamente con la realidad. Nuestros ojos captan la luz y generan impulsos el ctricos seg n la cantidad de luz azul, roja y verde que reciben. Sin embargo, la intensidad no siempre se corresponde con la proporci n real, lo que hace que lo que percibimos sea diferente de la realidad:

image


>Modelo

ID:(759, 0)