Óptica física

La historia de la Óptica geométrica e instrumental está relacionada con la historia de las lentes, el descubrimiento de las leyes de la reflexión y de la refracción y de la formación de las imágenes. Resulta interesante conocer cómo se inventaron y desarrollaron los primeros instrumentos ópticos, como el telescopio, el microscopio y el espectroscopio ya que la mayoría de los instrumentos ópticos posteriores son modificaciones de éstos.

Ondas electromagnéticas

Una onda electromagnética consiste en la oscilación de un campo eléctrico y otro magnético en direcciones perpendiculares entre sí y, a su vez, perpendiculares ambos a la dirección de propagación de la onda.

Espectro electromagnético

Es la distribución energética del conjunto de ondas electromagnéticas.

Entrada realizada por Nuria Richer

Información extraída de: http://teleformacion.edu.aytolacoruna.es/FISICA/document/fisicaInteractiva/OptGeometrica/historia/Historia.htm

¿La luz es una onda o una partícula?

La luz es una onda electromagnética que se suele propagar en el vacío.

Es una constante (300km/s), no obstante, su velocidad varía al cambiar de medio.

Por ejemplo, cuando cambia del aire a un cristal o un vaso de agua, vemos cómo va cambiando.

Además, durante siglos siempre hubo el debate de si la luz era una onda o una partícula, demostrando a través de numerosos experimentos que la luz podía ser una onda y una partícula al mismo tiempo.

Entrada redactada por Nuria Richer Gusano

El movimiento ondulatorio

La física está presente en nuestra vida cotidiana, aunque no seamos conscientes de ello.

En una gota de agua, al escuchar una canción… Incluso al caminar, generamos sonidos, movimientos ondulatorios. También la luz es una onda, en este caso, una onda electromagnética.

Hay unas variables que caracterizan al movimiento ondulatorio, el cual es un MOVIMIENTO ARMÓNICO SIMPLE, ya que el sonido es una función sinusoidal: La amplitud, el cambio de fase, la frecuencia la longitud de onda, el numero de onda.

Gracias a estas variables podemos calcular la velocidad y la aceleración de propagación y vibración.

El MOVIMIENTO ARMÓNICO SIMPLE puede ser más fácil de comprender al imaginarnos un muelle que estiramos hasta una posición máxima (amplitud) y que vuelve a su posición de equilibrio (x=0).

El MOVIMIENTO ARMÓNICO SIMPLE se puede equiparar a un movimiento circular.

Esto se puede comprobar en aplicaciones como GeoGebra.

Entrada redactada por Nuria Richer Gusano

El campo magnético

El campo magnético B es una magnitud vectorial. Puede estar producido por una carga puntual en movimiento o por un conjunto de cargas en movimiento, es decir, por una corriente eléctrica.

La unidad de campo magnético en el Sistema Internacional es el tesla (T). Un tesla se define como el campo magnético que ejerce una fuerza de 1 N (newton) sobre una carga de 1 C (culombio) que se mueve a velocidad de 1 m/s dentro del campo y perpendicularmente a las líneas de campo.

El tesla es una unidad muy grande, por lo que a veces se emplea como unidad de campo magnético el gauss (G) que, aunque no pertecece al Sistema Internacional sino al sistema CGS, tiene un valor más acorde con el orden de magnitud de los campos magnéticos que habitualmente se manejan.

Campo magnético creado por una carga puntual

Cuando una carga q se mueve con una cierta velocidad, como se muestra en la siguiente figura, crea un campo magnético en todo el espacio.

Donde,

• q es la carga creadora del campo
• v es la velocidad de dicha carga
• r es la distancia desde el punto donde se encuentra la carga hasta el punto P donde se está calculando el campo
• u_r es un vector unitario que va desde el punto donde se encuentra la carga hacia el punto donde se calcula el campo
• μ₀ es una constante denominada permeabilidad del espacio libre. Su valor en el Sistema Internacional es μ₀ = 4π 10^-7 T m/A

La dirección y el sentido del campo B vienen dados por la regla de la mano derecha, y su módulo es el módulo del producto vectorial.

Información extraída de: http://www2.montes.upm.es/dptos/digfa/cfisica/magnet/campomag.html

Entrada realizada por Nuria Richer

El campo eléctrico y el campo gravitatorio

Campo Eléctrico

El campo eléctrico se define como la fuerza eléctrica por unidad de carga. La dirección del campo se toma como la dirección de la fuerza que ejercería sobre una carga positiva de prueba. El campo eléctrico esta dirigido radialmente hacia fuera de una carga positiva y radialmente hacia el interior de una carga puntual negativa.

Definición de campo eléctrico de: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/electric/elefie.html

Campo gravitatorio

Los campos gravitatorios permiten explicar la acción a distancia de la gravedad de la siguiente manera:

• El cuerpo genera un campo gravitatorio a su alrededor
• Si introducimos otro cuerpo, este recibe una fuerza gravitatoria. Es el campo gravitatorio el responsable de dicha fuerza de atracción, actuando de «mediador» entre los cuerpos

Información sobre el campo gravitatorio en: https://www.fisicalab.com/apartado/campo-gravitatorio#contenidos

Para aprender sus diferencias, puedes aprender de una manera más visual y educativa con la misma técnica usada en la clases de francés.

Entrada redactada por Nuria Richer Gusano