LA LLUM I EL SO

PRESENTACIÓ

LA LLUM I EL SO

índex

INTRODUCCIÓ

DESCOMPOSICIÓ DE LA LLUM BLANCA

QUE SON LES ONES

REFLEXIÓ I REFRACCIÓ DE LES ONES

EL SO I LES SEVES CARACTERÍSTIQUES

UTILITATS DE LA LLUM

LA NATURALESA DE LA LLUM

UTILITATS DEL SO

PROPAGACIÓ DE LA LLUM

INTRODUCCIÓ

Grans filòsofs, artistes i científics han buscat ansiadament la resposta a què és la llum, doncs això no se sabria fins a l'any 1905 amb el descobriment que va fer Albert einstein. Però primer hem de parlar primer sobre que són les ones i com funcionen per comprendre què és realment la llum i el so.

QUE SON LES ONES?

Encara que no siguis conscient, a la teva aula hi ha un munt d'ones, tant les ones de llum visible, ultraviolat, rajos gamma... Aquest no són més que ones i per això hem d'explicar que és una ona per saber la resposta a què és la llum i el soroll. A sí que ara explicarem el moviment d'una ona i les seves característiques.

Per explicar millor com funciona una ona posarem uns exemples. Si agafés una corda per uns dels seus extrems i fas un moviment veuràs que provoquen una deformació que arriba fins a l'altre extrem de la corda això és una ona.

LES ONES PERIÒDIQUES:

En el cas de l'ona que genera una corda com el cas d'una pedra que cau a l'aigua tots dos són pulsacions. En el cas de la corda si la sacsegem amb la mà d'una manera constant i la força que generem en el focus és exactament igual en cada pulsació aconseguim una ona periòdica. Les ones periòdiques també tenen característiques que són la longitud d'ona que és la distància entre el principi i el final de la pertorbació, la freqüència que és el nom de pertorbacions que es produeixen per segon, això es mesura en hertz, l'amplitud i per últim la velocitat de propagació que és la distància que recorre l'ona.

TIPUS D'ONES:

Hi ha dos tipus d'ones, que són les ones mecàniques que són les que necessiten un medi material per transmetre i les ones electromagnètiques que són les ones que no necessiten un medi material per transportar-se com podria ser la llum.

ONES MECÀNIQUES

ONES ELECTROMAGNÈTIQUES

EL SO I LES SEVES CARACTERÍSTIQUES:

Ara que sabem com funciona una ona podem explicar que és el so. El so realment és una ona mecànica perquè es transmet per un medi material, que serien les partícules que formen l'aire tant oxigen, nitrogen o d'altres gasos. Per això en l'espai no podem sentir sorolls, com que no hi ha partícules no hi ha cap medi material en el qual es pugui trametre el soroll.

EL FUNCIONAMENT DEL NOSTRE CERVELL PER IDENTIFICAR EL SO:

El funcionament que fa el nostre cervell per percebre les ones mecàniques que denominem com a soroll són les següents. Si per exemple posem el cas del soroll d'un motor el procés seria el següent, el motor fa vibrar les partícules de l'aire i aquesta vibració es transmet en forma d'ona compartint l'energia de cada àtom a l'impactar, en arribar aquesta ona fins a la nostra oïda, l'ona impacta al nostre timpà, aquest actua en forma d'una membrana transformen aquesta informació en energia elèctrica la qual és trameteix per al nostre cervell. Després mitjans a processos complexos que realitza el nostre cervell aconseguim rebre aquesta ona en un soroll.

QUINA ES LA VELOCITAT DEL SO?

La velocitat de propagació del soroll és una pregunta que és molt freqüent, però aquesta velocitat depèn del medi en el qual es transmet el so. Per exemple si el so es transmet per un gas s'escoltarà amb menys intensitat perquè les partícules dels gasos estan més separades. En canvi si trametem el mateix so en un líquid s'escoltarà més perquè les seves partícules estan més juntes i més encara amb un sòlid. Per això aquesta velocitat és variable segon el medi en el qual es transmet.

CARACTERÍSTIQUES DEL SO:

1. EL TO 2. INTENSITAT 3. TIMBRE

LA NATURALESA DE LA LLUM I VISIÓ DELS OBJECTES

Doncs bé la llum no era ni una partícula ni una ona sinó les dues, és el que es coneix com a efecte dualitat ona-partícula que el va proposar Louis de Broglie en veure l'experiment de la doble escletxa el qual mostra que la llum es pot comportar de diferents maneres. A més a més Louis de Broglie l'any 1924 amb la seva tesi doctoral va veure què es podia aplicar la dualitat ona- partícula a la resta d'hadrons i de leptons. Això significava que tota la matèria està composta per ones electromagnètiques i partícules.

COM ES L'ONA ELECTROMAGNÈTICA DE LA LLUM?

Doncs la llum com a ona pot ser diversa. La llum que els nostres ulls percebrem, que es el que denominem com a llum visible està dins d'una longitud d'ona mitjana, amb una longitud d'ona més reduïda tenim la ultraviolada, els rajos x i per últim els rajos gamma i amb una longitud d'ona molt més gran tenim els infraroigs i les microones.

LA VISIÓ DELS OBJECTES

Hi ha dos tipus de fonts lluminoses en l'univers. Estan les fonts lluminoses primàries que poden ser els naturals com el sol o els estels, les artificials són aquelles que emeten una llum gràcies al fet que s'ha emet aquesta llum artificialment, com podria ser una bombeta. Després tindríem les fonts secundàries que són aquelles que absorbeixen llum de les fonts lluminoses naturals i després l'emeten.

Font lluminosa naturala

Font lluminosa artificial

Font llumminosa secundaria

QUINA ES LA VELOCITAT DE LA LLUM?

Doncs la velocitat de la llum és la màxima velocitat que un cos pot arribar localment en l'univers, aquesta velocitat és de 300.000 km/s en el vuit. Aquesta velocitat pot variar segons els materials que hagin de traspassar per exemple en l'aire la velocitat de la llum és pràcticament la mateixa perquè la densitat de l'aire és molt poca, en canvi si ha de traspassar un diamant la seva velocitat disminueix a 124 km/s.

PROPAGACIÓ DE LA LLUM

La llum es propaga amb línia recta i en totes les direccions. Aquest fenomen es pot comprovar amb facilitat gràcies a la formació d'ombra en els eclipsis.

DESCOMPOSICIÓ DE LA LLUM BLANca

Isaac Newton va comprovar amb la seva teoria de la llum que si feia passar un raig de llum per un prisma de vidre la llum es dividirà en 7 colors, que és el que es coneix com l'arc de sant Martí. Després va comprovar que si feia passar aquests 7 colors en una lent convergent podia tornar a aconseguir un raig de llum blanca. Amb aquesta simple informació Isaac Newton va concloure que el que estava passant és que realment la llum era la superposició de diferents longituds de les ones electromagnètiques.

COLOR LLUM I COLOR PIGMENT

Hi ha diferents tipus de colors. Estan els colors llum que són procedents de la llum. Hi ha dos tipus, els primaris que són el vermell, el blau i el verd i els secundaris que són el groc, el magenta i el cian. I els colors pigments que els principals són el magenta, el cian, i el groc. I els secundaris que són el vermell, el blau i el verd.

COLOR PIGMENT

COLOR LLUM

REFLEXIÓ I REFRACCIÓ DE LES ONes

La reflexió és per exemple quan una ona, en el cas de la llum una ona electromagnètica, es topa amb un obstacle, com podria ser un mirall. Quan aquesta ona impacta amb la superfície es reflecteix en el sentit contrari. En l'exemple de la corda seria com si lliguéssim la corda a una superfície fixa, llavors si fem ondular la corda en arribar amb l'obstacle l'ona sortirà en el sentit oposat del qual estava originalment, és el que es coneix com a reflexió.

QUE ES LA REFRACCIÓ

Per últim tenim la refracció que és quan una ona es troba amb un medi en el qual les seves característiques són diferents i això generarà una diferent ona. Sempre que hi ha una refracció també hi ha una reflexió. Si posem l'exemple de la corda seria com si la meitat de la corda tingui altres característiques, llavors en aquest cas es crearia una refracció i posteriorment una reflexió de la refracció.

LA REFLEXIO I LA REFRACCIÓ DE LES ONES SONORES:

Primer parlarem sobre la reflexió del so la qual es reflecteix en el sentit contrari. Per exemple tenim l'eco el qual es forma quan hi ha una distància mínima d'uns 17 metres entre la força inicial fins a l'extrem on l'ona es reflecteix. També com un exemple de la reflexió seria la reverberació la qual és quan dues ones sonores en menys de 0,1 segon és superposant generen un efecte molt molest. Després tenim la refracció la qual succeeix quan l'ona sonora es troba amb un medi diferent com podria ser l'aire i l'aigua.

LA REFLEXIO I LA REFRACCIÓ DE LES ONES ELECTROMAGNTÈTIQUES:

1. Llei de la reflexió:

2. Llei de la reflexió:

Reflexió difusa:

Reflexió especular:

REFRACCIO DE LES ONES ELECTROMAGNÈTIQUES

1- Llei de refracció

2- Llei de refracció

UTILITATS DE LES ONES SONORES

ECOGRAFIES

SONAR

UTILITATS DE LES ONES ELECTROMAGNÈTIQUES

PERISCOPI

FIBRA OPTICA

L'EXPERIMENT

EL DISC DE NEWTON

GRÀCIES!