POR QUE LA LUZ SE REFLEJA

La luz siempre se refleja en la interfaz de dos materiales, pero a veces es posible observarla y otras no. La primera opcion resulta cuando la superficie es lisa, es decir, las irregularidades no son comparables a la longitud de onda, como se observa en un cristal. Lo otro sucede cuando si son comparables en la longitud de onda de la fuente, lo cual se llama reflexion difusa: cada onda reflejada toma un camino "aleatorio", por lo cual no se ve una reflexion "limpia".Ten en cuenta que la luz es un tipo de onda, y las ondas cuando viajan por un material y llegan a otro, siempre se transmiten y reflejan.Aunque tambien existe la posibilidad que cuando la interfaz es de cierto material, éste absorba la onda en casi su totalidad, por o que la relfexion observada es minima.En cuanto a la dualidad, no es correto afirmar que se comporta como dos cosas a la vez: cuando viaja tiene comportamiento de onda, por lo cual siempre la veras trasmitiendose y reflejandose; pero cuando interactua con la materia, se comporta como particula

REFLEXION ESPETACULAR:

La reflexión especular es la reflexión de la luz

de una superficie donde la reflexión incidente se refleja (solamente) en un ángulo igual al ángulo de incidencia (ambos tomados con respecto a la perpendicular en ese punto). Tal comportamiento es descrito por la ley de Snell.
Esto está en el contraste para difundir la reflexión. El ejemplo más familiar de la distinción entre la reflexión especular y difusa sería pinturas mates y brillantes según lo utilizado en la pintura casera. Las pinturas mates tienen una parte más elevada de la reflexión difusa, mientras que las pinturas de lustre tienen mayor reflexión especular. La reflexion difusa se produce cuando los rayos de luz chocan con una superficie rugosa

DIFUSA: La reflexion difusa se produce cuando los rayos de luz chocan con una superficie rugosa y no es microscopicamente lisa.

DEFINICION DE FLUJO LUMINOSO,INTENSIDAD LUMINOSA,ILUMINACION

FLUJO LUMINOSO

El flujo luminoso es la medida de la potencia luminosa percibida. Difiere del flujo radiante, la medida de la potencia total emitida, en que está ajustada para reflejar la sensibilidad del ojo humano a diferentes longitudes de onda.
Su unidad de medida en el Sistema Internacional de Unidades es el lumen (lm) y se define a partir de la unidad básica del SI, la candela (cd), como:

El flujo luminoso se obtiene ponderando la potencia para cada longitud de onda con la función de sensibilidad luminosa, que representa la sensibilidad del ojo en función de la longitud de onda. El flujo luminoso es, por tanto, la suma ponderada de la potencia en todas las longitudes de onda del espectro visible. La radiación fuera del espectro visible no contribuye al flujo luminoso. Así, para cualquier punto de luz, si representa el flujo luminoso , simboliza la potencia radiante espectral del punto de luz en cuestión y la función de sensibilidad luminosa.

INTENSIDAD LUMINOSA

la intensidad luminosa se define como la cantidad de flujo luminoso que emite una fuente por unidad de ángulo sólido. Su unidad de medida en el Sistema Internacional de Unidades es la candela (cd), que es una unidad fundamental del sistema. Matemáticamente, su expresión es la siguiente:

donde:
es la intensidad luminosa, medida en candelas.
es el flujo luminoso, en lúmenes.
es el elemento diferencial de ángulo sólido, en estereorradianes.
La intensidad luminosa se puede definir a partir de la magnitud radiométrica de la intensidad radiante sin más que ponderar cada longitud de onda por la curva de sensibilidad del ojo. Así, si es la intensidad luminosa, representa la intensidad radiante espectral y simboliza la curva de sensibilidad del ojo

INTENSIDAD DE ILUMINACION

La intensidad de iluminación denomina la relación entre el flujo de luz que alcanza por unidad de superficie. La unidad es lux. 1 lux= 1 lumen/m2. Esta unidad es relevante para la valoración de la zona de trabajo. En las diferentes normativas europeas (DIN, UNE, ISO...), en cuanto a acondicionamiento del lugar de trabajo, se indica que los valores de intensidad de luz deben oscilar entre 500 y 1500 lux. Para poder establecer una comparación diríamos que al aire libre en un día de sol al mediodía tendríamos entre 80.000 y 100.000 lux. La intensidad de iluminación ejerce un efecto directo sobre el ser humano, una influencia sobre la capacidad de visión, bienestar, seguridad en el trabajo y economía. La intensidad de luz está en función de la distancia de la fuente de luz. A cuanta más distancia se haga la medición, menor será el valor registrado. Esto significa en una habitación que la claridad disminuye conforme aumenta la distancia de la ventana. A una distancia de 5-6 m de la ventana y con una altura de la habitación de aproximadamente 3 metros se precisa iluminación artificial para alcanzar el valor de lux recomendable.

PARTICULAS

Los físicos han identificado 12 partículas elementales y 4 interacciones como los elementos básicos a partir de los cuales se puede construir todo el universo, incluyendo sistemas tan complejos como los seres vivos.
Las partículas elementales son los objetos más simples que se pueden concebir. En general no tienen partes ni se pueden dividir en componentes más sencillas, sin embargo los experimentos de colisiones de partículas a muy altas energías han revelado que algunas partículas que se creían simples en realidad son compuestas (por ejemplo un protón esta hecho de quarks).

PARTÍCULAS E INTERACCIONES

Además de las 12 partículas elementales que sirven de ladrillos para la construcción del mundo material, cada una de las 4 interacciones básicas tiene asociada una o varias partículas portadoras de la interacción o fuerza.


ANTIMATERIA
Se ha observado la existencia de partículas elementales hechas de antimateria. Estas partículas son idénticas a sus correspondientes partículas excepto que tienen carga eléctrica (y propiedades magnéticas) de signo opuesto. Cuando una partícula de materia se encuentra con su correspondiente partícula de antimateria, éstas se aniquilan y su masa en reposo se convierte en energía en forma de fotones.
Fotografía de una reacción en la cual un antiprotón entra y choca con un protón. Como resultado de esta colisión la materia del protón y del antiprotón se convierte en energía ( E=mc2) para la creación de nuevas partículas.


¿Cuáles son las partículas elementales?
Dependiendo del tipo de interacciones que pueden tener, las partículas se clasifican en dos grandes grupos: los quarks y los leptones. Un tercer grupo lo forman las partículas portadoras de fuerzas.
FUERZA
PARTÍCULA MEDIADORA
Electromagnética
Fotón
Nuclear Fuerte
Gluón
Nuclear Débil
W, Z
Gravedad
(gravitón?)

QUARKS
LEPTONES
U
Electrón
D
Neutrino electrón
S
Muón

C
Neutrino muón
B
Tau
T
Neutrino tau(Haga 'click' sobre un nombre subrayado en rojo para leer sobre esa partícula )
A continuación se presentan algunos detalles característicos de las principales partículas y familias de partículas que se encuentran en la naturaleza:

Bariones y mesones
Existen otras partículas que se pueden construir a partir de las más elementales que aparecen en la tabla anterior. Por ejemplo se ha visto que en la naturaleza se dan partículas formadas por combinaciones de tres quarks o por combinaciones de un par quark y anti-quark (anti-quark es la antipartícula del quark). Estos grupos así formados se llaman Bariones y Mesones respectivamente. Ejemplos:

Bosones y fermiones
Según la propiedad cuántica llamada spin, las partículas se clasifican en Bosones (si tienen spin entero) o fermiones (si tienen spin semi-entero). El electrón es un ejemplo de un fermión, mientras que las partículas portadoras de una interacción son bosones.
Electrón
Descubierto en 1897 por el físico inglés J. J. Thomson (1856 - 1940). Los electrones son partícula con carga eléctrica negativa que dan origen a la electricidad cuando fluyen en un conductor. El electrón pertenece a la familia de los leptones
Gluón
Es la partícula portadora de la interacción nuclear fuerte
Gravitón
Es la partícula portadora de la interacción gravitacional
Leptón
Según el modelo estándar las partículas elementales han sido agrupadas en dos grandes familias: los quarks y los leptones. Los leptones son partículas muy ligeras que siempre interactúan por medio de la fuerza nuclear débil y si tienen carga también sienten la interacción electromagnética, pero nunca sienten la interacción nuclear fuerte. Ejemplos de los leptones son: el electrón, el muón, el tau y el neutrino.
Neutrino
En italiano la palabra neutrino significa el 'neutro pequeñito', lo cual era justamente lo que el físico Enrico Fermi queria denotar. Un neutrino es una partícula de masa nula (o muy cercana a nula) que no tiene carga y no siente la fuerza nuclear fuerte. Fue propuesto por Wolfgang Pauli en 1930 y descubierto en 1956 por Fred Reines y Clyde Cowan. En el universo hay muchos neutrinos (250 en cada centímetro cuadrado del cosmos), pero como éstos no sienten la fuerza nuclear fuerte ni la fuerza electromagnética, es muy difícil detectarlos. En el tiempo que usted demora en leer esta frase, millones de neutrinos han atravezado su cuerpo a la velocidad de la luz. Estas partículas pueden constituir gran parte de la materia oscura del universo. El artículo de Neutrinos en el cosmos presenta el tema de los neutrinos más detalladamente.
Neutrón
Se encuentra normalmente, como el protón, en los núcleos atómicos. El neutrón no tiene carga eléctrica, está hecho de tres quarks y no es una partícula estable en general. Cuando se encuentra libre, fuera del núcleo, ésta decae en un protón, un positrón y un neutrino. Fue descubierto por el físico inglés James Chadwick en 1932. La masa del neutrón es ligeramente mayor que la del protón.
Positrón
Es la anti-partícula del electrón. Es decir tiene la misma masa del electrón, pero su carga es de signo contrario (+) y cuando se encuentra con en electrón, este par se aniquila convirtiendo toda su masa en energía en forma de radiación (fotones). Fue descubierto en experimentos de rayos cósmicos por Carl Anderson en 1932.
Protón
Es una partícula de carga eléctrica igual a la del electrón pero positiva y con una masa 1800 veces mayor a la del electrón. Un protón está formado por tres quarks y se encuentra normalmente dentro de núcleos atómicos. En ambientes de muy alta energía como en el Sol, los protones se encuentran libres.
Quarks
Por medio de experimentos de colisiones entre partículas elementales se ha podido determinar que el protón y el neutrón no son partículas simples (sin partes). Por el contrario, dentro del protón hay partes con sus propiedades individuales que se suman para formar las características visibles del protón. Estas partes que forman al protón se llaman quarks. Los quarks son partículas elementales, que no solamente forman al protón, sino a toda una serie de familias de otras partículas. Combinaciones de tres quarks forman los bariones (como el protón) y combinaciones de un quark y un anti-quark forman la famila de los mesones. Los quarks sienten la fuerza nuclear fuerte, pero no se encuentran libres en la naturaleza. Siempre están en estados ligados con otros quarks ya sea en un barión o en un mesón. La teoría de los Quarks fue elaborada en 1963 por los físicos Murray Gell-Mann y Yuval Ne'eman. Fue Gell-Mann quien dió el nombre de 'quarks' a estas partículas. La palabra no tiene significado alguno y salió de una frase de un libro del escritor James Joyce. Poco tiempo después de lanzada la hipótesis de los quarks, experimentos realizados en los laboratorios de Fermilab (en EEUU) y CERN (en Ginebra) comenzaron a dar evidencia experimental sobre su existencia.

¿POR QUE LA LUZ SE COMPORTA COMO ONDA?

Algunas veces la luz se manifiesta como onda

Cargas aceleradas producen ondas electromagnéticas. Durante la propagación de la onda, el campo electrico (rayas rojas) oscila en un eje perpendicular a la dirección de propagación. El campo magnético (rayas azules) también oscila pero en dirección perpendicular al campo eléctrico.

La naturaleza de las ondas electromagnéticas consiste en la propiedad que tienen el campo eléctrico y magnético de generarse mutuamente cuando cambian en el tiempo.

¡¡¡¡¡¡HISTORIA DE LA NATURALEZA DE LA LUZ!!!!!!

La naturaleza física de la luz ha sido uno de los grandes problemas de la ciencia. Desde la antigua Grecia se consideraba la luz como algo de naturaleza corpuscular, eran corpúsculos que formaban el rayo luminoso. Así explicaban fenómenos como la reflexión y refracción de la luz. Newton en el siglo XVIII defendió esta idea, suponía que la luz estaba formada por corpúsculos lanzados a gran velocidad por los cuerpos emisores de luz. Escribió un tratado de Óptica en el que explicó multitud de fenómenos que sufría la luz.

En 1678 Huygens defiende un modelo ondulatorio , la luz es una onda. Con este modelo se explicaban fenómenos como la interferencia y difracción que el modelo corpuscular no era capaz de explicar. Así la luz era una onda longitudinal, pero las ondas longitudinales necesitan un medio para poder propagarse, y surgió el concepto de éter como el "medio" en el que estamos inmersos. Esto trajó aún más problemas, y la naturaleza del eter fue un quebradero de cabeza de muchos científicos.
La solución al problema la dió Maxwell en 1865, la luz es una onda electromagnética que se propaga en el vacío. Quedaba ya por tanto resuelto el problema del éter con la aparición de estas nuevas ondas.
Maxwell se basó en los estudios de Faraday del electromagnetismo, y concluyó que las ondas luminosas son de naturaleza electromagnética. Una ONDA ELECTROMAGNÉTICA se produce por la variación en algún lugar del espacio de las propiedades eléctricas y magnéticas de la materia. No necesita ningún medio para propagarse, son ondas transversales.

LA PROPAGACIA DE LA LUZ

La luz se propaga en línea recta. La línea recta que representa la dirección y el sentido de la propagación de la luz se denomina rayo de luz (el rayo es una representación, una línea sin grosor, no debe confundirse con un haz, que sí tiene grosor).
Un hecho que demuestra la propagación rectilínea de la luz es la formación de sombras. Una sombra es una silueta oscura con la forma del objeto.

¡¡¡¡¡¡ LA LUZ OPTICA !!!!!!!

La óptica se ocupa del estudio de la luz, de sus características y de sus manifestaciones. La reflexión y la refracción por un lado, y las interferencias y la difracción por otro, son algunos, de los fenómenos ópticos fundamentales. Los primeros pueden estudiarse siguiendo la marcha de los rayos luminosos. Los segundos se interpretan recurriendo a la descripción en forma de onda. El conocimiento de las leyes de la óptica permite comprender cómo y por qué se forman esas imágenes, que constituyen para el hombre la representación más valiosa de su mundo exterior.
« Una casa o un árbol proyectando sombra en un día soleado, un espejo o la superficie de un estanque devolviendo nuestra propia imagen, la apariencia quebrada de una varilla parcialmente sumergida en el agua, la ilusión de presencia de agua sobre el asfalto recalentado, el arco iris cruzando el cielo después de una tormenta, son parte de las incontables experiencias visuales que responden a tres simples leyes empíricas » (B. Rossi).
La óptica, o estudio de la luz, constituye un ejemplo de ciencia milenaria. Ya Arquímedes en el siglo III antes de Cristo era capaz de utilizar con fines bélicos los conocimientos entonces disponibles sobre la marcha de los rayos luminosos a través de espejos y lentes. Sin planteamientos muy elaborados sobre cuál fuera su naturaleza, los antiguos aprendieron, primero, a observar la luz para conocer su comportamiento y, posteriormente, a utilizarla con diversos propósitos. Es a partir del siglo XVII con el surgimiento de la ciencia moderna, cuando el problema de la naturaleza de la luz cobra una importancia singular como objeto del conocimiento científico.
La orientación de este capítulo respetará, en cierta medida, la sabia indicación de la evolución histórica sobre el estudio de la luz, y dará prioridad a lo que es la óptica geométrica: el estudio del comportamiento de haces y rayos luminosos ante espejos o a su paso por medios transparentes como láminas, prismas o lentes. El problema de lo que es la luz, o dicho de otra forma, las descripciones de su naturaleza mediante modelos científicos, se planteará en la última parte.

LA PROPAGACION DE LA LUZ

La luz emitida por las fuentes luminosas es capaz de viajar a través de materia o en ausencia de ella, aunque no todos los medios permiten que la luz se propague a su través. Desde este punto de vista, las diferentes sustancias materiales se pueden clasificar en opacas, transparentes y traslucidas. Aunque la luz es incapaz de traspasar las opacas, puede atravesar las otras. Las sustancias transparentes tienen, además, la propiedad de que la luz sigue en su interior una sola dirección. Este es el caso del agua, el vidrio o el aire. En cambio, en las traslucidas la luz se dispersa, lo que da lugar a que a través de ellas no se puedan ver las imágenes con nitidez. El papel vegetal o el cristal esmerilado constituyen algunos ejemplos de objetos traslúcidos.