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Analizar y estudiar los efectos la procedencia y las formas de la luz - propiedades de las ondas




Introducción
En este trabajo se va a analizar y estudiar los efectos la procedencia y las formas de la luz ya que es un elemento que requerimos hoy en día para el funcionamiento de nuestro actual el necesita de este recurso para por ejemplo las pantallas los equipos para maquina industriales los faros las casas etc. Ademas de ver cómo funciona el fenómeno de la luz en cuanto según la superficie la fuente que la produzca para un mayor conocimiento de nosotros.

Objetivos
1. Definir el concepto de Luz, características y propiedades.
2. Investigar acerca de las principales fuentes de la luz sean artificiales y naturales.
3. Citar la relación que existe entre espectro electromagnético y la Luz. Definir y
analizar el concepto de espectro visible.

4. Investigar y explicar que es la ley de refracción de la luz.


5. Investigar acerca de que es y en que consiste la ley de reflexión.

Que es la Luz: 
Para la mayoría de las personas, la luz es algo tan natural y cotidiano que perdemos conciencia de su existencia. Estamos muy acostumbrados a despertar, abrir los ojos y mirar todo el entorno hasta volver a cerrar los ojos. Casi nunca pensamos que, en realidad, lo que vemos es luz reflejada (o bien luz producida) por los objetos, luz que llega a nuestros ojos.
La luz visible es una radiación comprendida dentro de una porción o sección del espectro electromagnético, que permite a los seres vivos ver los objetos que lerodean. Desde el punto de vista de la física, la luz se manifiesta como
1. Radiaciones de ondas electromagnéticas de diferentes frecuencias y longitudes. 
2. Partículas denominadas fotones. 
Características de las ondas electromagnéticas
Las ondas electromagnéticas se propagan en el vacío a la velocidad de 300000 km/s, que se conoce como 'velocidad de la luz en el vacío' y se simboliza con la letra c (c = 300000 km/s).
El sonido es un ejemplo de onda longitudinal. Cuando hacemos vibrar un objeto, éste transmite la vibración a las moléculas de los gases que componen el aire que se encuentran próximas a él. A su vez las moléculas que han sufrido la perturbación se la transmiten a sus moléculas vecinas, de forma que la onda se va alejando del foco sonoro.

propiedades de las ondas
Las ondas tienen cuatro propiedades que las diferencian a unas de otras: 
Amplitud: 
Puede decirse que es la altura de la onda. Es la maxima distancia que alcanza un punto al paso de las ondas respecto a su posición de equilibrio. 
Frecuencia: 
La frecuencia (f) es la medida del número de ondas que pasa por un punto en la unidad de tiempo. 
Generalmente se mide en hertzios (Hz) siendo un hertzio equivalente a una vibración por segundo. Por ello, también se utiliza el s-1 como unidad para medir la frecuencia.
Para conocer la frecuencia de una onda la dividimos en partes que van desde una 'cresta' a la siguiente de forma que el númerode crestas que pasa por un punto en cada segundo es la frecuencia.
La frecuencia de una onda es la inversa de su período T, que es el tiempo que tarda en avanzar una distancia igual a su longitud de onda. 
Longitud de onda: 
La longitud de onda es la distancia entre dos crestas consecutivas. Como todas las distancias, se mide en metros, aunque dada la gran variedad de longitudes de onda que existen suelen usarse múltiplos como el kilómetro (para ondas largas como las de radio y televisón) o submúltiplos como el nanómetro o el Angstrom (para ondas cortas como la radiación visible o los rayos X). 

Velocidad: 
Es la rapidez con que se propaga la onda. Se calcula utilizando la siguiente ecuación: 

Características
La luz se propaga en línea recta
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.
Sombras, penumbras y eclipses
- 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 formara sombra donde no lleguen los rayos procedentes de los extremos del foco y penumbra dondeno lleguen los rayos procedentes de un extremo pero sí del otro.

Principales fuentes de luz que existen, tanto naturales como artificiales
El sol es nuestra fuente de luz por excelencia. Pero decir esto es poco, porque con la luz del sol nos llegan otras muchas propiedades, tantas que, podemos decir que el sol es nuestra fuente vital. Primitivas tribus lo adoraban como el dios de la vida, y nosotros, después de conocerlo mejor, nos admiramos de la intuición de aquellos pueblos primitivos. Y si bien para nuestra visión solo utilizamos una mínima parte de sus radiaciones, la energía que el sol irradia abarca tan amplio espectro, que no podemos concebir la vida en nuestro planeta sin la energía solar. Por la fotosíntesis se producen los hidratos de carbono y viven las plantas, y por la función clorofílica podemos apreciar sus variados colores; por la fotoperiodicidad se renueva el ciclo regenerador y vital de los vegetales.

Durante miles de años el Sol y el fuego fueron los únicos elementos que utilizó el hombre para alumbrarse, hasta que a finales del siglo diecinueve Thomas A. Edison desarrolló y comercializó en los Estados Unidos de Norteamérica, la bombilla eléctrica incandescente como fuente de luz artificial. A partir de ese momento histórico se comenzaron a crear otras fuentes artificiales de iluminación, como las potentes lamparas de arco de carbón, las lamparas fluorescentes, halógenas, de mercurio, de arcode sodio, metal halide (halogenuro metalico), etc.
Lampara Edison.
Entre otras fuentes de luz artificial, se encuentra también el rayo laser, que aunque no se utiliza en alumbrado su haz de luz coherente y de alta energía se emplea ampliamente en diferentes dispositivos científicos y técnicos, incluyendo equipos electrodomésticos como los de sonido y vídeo.

En el mundo animal existen algunas especies, sobre todo marinas, que emiten luz mediante reacciones químicas que se producen en su propio cuerpo. A ese fenómeno se le llama “bioluminiscencia” y se manifiesta mayormente en algunos microorganismos denominados dinoflagelados, que habitan en el mar y en especies mucho mayores que viven en grandes profundidades, también marinas. Entre los contados casos de animales que se pueden encontrar en tierra firme y produzcan luz se encuentra, por ejemplo, la luciérnaga. 
La relación de la luz y el espectro magnético
El espectro electromagnético comprende un determinado rango de frecuencias que va desde las ondas de menor frecuencia (y, por tanto, menos energía) hasta las de mayor frecuencia (y mas energéticas).
A este espectro pertenecen tanto las ondas de la radio que escuchamos, como la radiación ultravioleta, la infrarroja, los rayos X, los rayos gamma.

Pues bien, una parte de ese espectro puede ser captado por los ojos de las personas (la parte de este espectro que pueden ser captada por los animales puede variarsegún las distintas especies) y esa parte del espectro que pueden captar los ojos humanos se le llama espectro visible.

La relación que existe se da por ejemplo mediante los estudios realizados por en donde se vio. La luz visible forma parte de una familia de ondas electromagnéticas que tienen el mismo formalismo , estudiado por James Clark Maxwell , en 1875 y producidas por primera vez en laboratorio por Heinrich Hertz en 1887 Tema que da origen al electromagnetismo
Solo difieren las ondas electromagnéticas en su longitud de onda
De menor a mayor dan origen a los rayos gama, los rayos X, la luz ultravioleta , la visible ( de 7000 Amstrong a 4000 Amstrong), las infrarojas, las microondas, las ondas radio cortas, las de televisión y FM , las de radio AM y las ondas de radio largas

La luz se refleja
La reflexión de la luz se representa por medio de dos rayos: el que llega a una superficie, rayo incidente, y el que sale rebotado después de reflejarse, rayo reflejado. Si se traza una recta perpendicular a la superficie (que se denomina normal), el rayo incidente forma un angulo con dicha recta, que se llama angulo de incidencia. La reflexión de la luz es el cambio de dirección que experimenta un rayo luminosos al chocar contra la superficie de los cuerpos. La luz reflejada sigue propagandose por el mismo medio que la incidente.
La reflexión de la luz cumple dos leyes
- El rayo incidente, el reflejado y la normalestan en un mismo plano perpendicular a la superficie.
- El angulo de incidencia es igual al angulo de reflexión.
La luz se refracta 
La refracción de la luz es el cambio de dirección que experimentan los rayos luminosos al pasar de un medio a otro en el que se propagan con distinta velocidad. Por ejemplo, al pasar del aire al agua, la luz se desvía, es decir, se refracta.
Las leyes fundamentales de la refracción son
- El rayo refractado, el incidente y la normal se encuentran en un mismo plano.
- El rayo refractado se acerca a la normal cuando pasa de un medio en el que se propaga a mayor velocidad a otro en el que se propaga a menor velocidad. Por el contrario, se aleja de la normal al pasar a un medio en el que se propaga a mayor velocidad.
La relación entre la velocidad de la luz en el vacío y en un medio en el que pueda propagarse se denomina índice de refracción (n) de ese medio: n = c / v
El espectro visible 
Se denomina espectro visible a la región del espectro electromagnético que el ojo humano es capaz de percibir. A la radiación electromagnética en este rango de longitudes de onda se le llama luz visible o simplemente luz. No hay límites exactos en el espectro visible; un típico ojo humano respondera a longitudes de onda desde 400 a 700 nm aunque algunas personas pueden ser capaces de percibir longitudes de onda desde 380 a 780 nm.

Conclusión
En este trabajo de investigación de la materia de físicae logrado aprender y entender acerca de los conceptos basados en la luz su procedencia y características. También se me aclaro ciertas dudas que tenía al respecto de las leyes de refracción y reflexión. Ademas me parece sumamente importante este trabajo porque a veces se nos olvida que gracias a la luz tenemos practicamente todo lo que tenemos y por ella es que funcionan la gran mayoría de las actividades que usualmente realizamos y nos volvemos muy despistados entonces esto me ayudo a retomar la información basica que debería tener en cuenta toda la población sobre este tema la gran invención que es y para un futuro tener presente los fenómenos que se dan por medio de la luz.

Bibliografía:
https://es.answers.yahoo.com/question/index?qid=20081020163614AAdc188 recuperado 31/05/2011) por Carlos modosa(2005)
https://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/56_ondas/ recuperado 31/05/2011 por Marco Guevara(2001)
https://ciencias.jornada.com.mx/investigacion/ciencias-fisico-matematicas/investigacion/bfque-es-la-luz recuperado 31/05/2011 por John Horst(2003)
https://es.wikipedia.org/wiki/Fuente_de_luz recuperado 31/05/2011 por Andres Chavarria(2002)
https://www.asifunciona.com/fisica/af_luz/af_luz_1.htm por José Antonio E. García Alvarez (2005)


Luz - Explicación y definición de la luz

¿Qué es la luz?




La luz se define como una onda electromagnética que esta compuesta por diminutas partículas llamadas fotones y quenos permite visualizar todo lo que nos rodea aportando color y sentido a la vista.

Aunque la definición anterior parezca complicada de entender explicaremos paso a paso cada uno de los conceptos indicados anteriormente en la definición de la luz.

Cuando lanzamos una piedra a un estanque observamos que se crean una serie de ondas que avanzan por la superficie del agua, al igual que la onda del estanque la luz es una onda electromagnética, es decir es una onda con una parte eléctrica y otra parte magnética, que a diferencia de la onda del estanque que necesita el agua como medio para propagarse las ondas electromagnéticas no necesitan de ningún medio, es decir avanzan a través del vacio.

Cualquier onda dispone de 4 propiedades o características que las identifica, estas son la amplitud, la frecuencia, la velocidad y la longitud de onda. La longitud de onda es la distancia que hay entre 2 crestas o valles de la onda, la luz visible que es percibida por el ojo humano y que nos permite ver todo los que nos rodea es la parte de la onda electromagnética que tiene una longitud de onda comprendida entre 380 y 740 nanómetros, por tanto la luz tal y como la entendemos corresponde a una pequeña porción de longitud de ondas electromagnéticas que emiten fuentes luminosas como el Sol, las estrellas o las lamparas de tu casa.

Por último los fotones son las partículas fundamentales, indivisibles, sin masa ni carga que componenla luz, los fotones son como pequeñas bolitas que vibran y se comportan como una onda cuando se mueven y como una partícula cuando interacciona con algún cuerpo, siendo por tanto onda y corpúsculo al mismo tiempo.

Los colores que percibimos no son mas que sensaciones que el ojo humano interpreta ante diferentes vibraciones de los fotones, por ejemplo el color rojo corresponde a 4 x 1014 vibraciones por segundo y el color azul corresponde a 6 x 1014 vibraciones por segundo, cuando existen un conjunto de fotones que vibran en diferentes frecuencias obtenemos una mezcla de todos los colores lo cual nos da como resultado la luz blanca.

El espectro electromagnético representa las longitudes de onda, frecuencia y energía que puede adquirir una onda electromagnética, el espectro se encuentra dividido en diferentes bandas en donde las ondas comparten ciertas características, por ejemplo tenemos la banda de rayos gamma, ultravioleta, luz visible, infrarrojos o microondas. En la banda de la luz visible quedan representados en función de la frecuencia (vibraciones por segundo) o longitud de onda la diferente gama de colores que compone la luz visible. Puedes observarlo en la imagen inferior.

Este conjunto de pequeñas partículas llamadas fotones que componen la luz, teóricamente adquieren la velocidad maxima que cualquier partícula del universo puede alcanzar en el vacio , siendo aproximadamente de 3 x 10 8 m/s, es deciren 1 segundo un fotón daría casi 4,5 vueltas alrededor de nuestro planeta Tierra.

Esta velocidad es considerada como una constante universal y se utiliza entre otras cosas para indicar distancias astronómicas entre estrellas, galaxias o cúmulos, por ejemplo el planeta Venus esta a una distancia de 0.000011 años luz, la estrella mas cercana a nuestro planeta esta aproximadamente a 4 años luz y la galaxia mas lejana que actualmente se conoce esta a unos 13.200 millones de años luz, sin duda el universo es extraordinariamente grande. 1 año luz equivale a la distancia que recorre un fotón en un año o lo que es lo mismo 9 billones de kilómetros.

que es la luz

Descubrimiento de la luz

Los antiguos filósofos griegos fueron los primeros en plantearse la naturaleza y origen de la luz, cuestiones como ¿porque vemos? o ¿porque una imagen cambia cuando la vemos a través del agua? intentaban ser contestadas mediante un planteamiento lógico y convincente. En el año 500 Antes de Cristo el filósofo griego Empédocles divulgó la primera teoría sobre la naturaleza de la luz, coloquialmente conocida como la teoría del faro, esta identificaba a la luz como rayos que emanaban de nuestros ojos chocando con los objetos permitiéndonos ver todo lo que nos rodea.

Tuvò que pasar 1500 años hasta que el matematico arabe Alhazen descubrió que los ojos no eran emisores de la luz sino receptores, Alhazen que disponía de unaextraordinaria base matematica, fue el primer físico en investigar las propiedades de la luz como la reflexión y la refracción descubriendo que la luz se regía bajo unas leyes universales y que se podían se representadas mediante las matematicas.

En el siglo XVII se entabló una gran batalla científica entre los diferentes físicos, matematicos e intelectuales de la época, por un lado el gran físico y matematico Sir Isaac Newton demostró que la luz blanca esta formada por un amplio rango de colores al cual llamó espectro, para ello hizo pasar un rayo de luz por un prisma, así mismo Newton afirmaba que la luz estaba formada por pequeñas partículas o corpúsculos, esta teoría corpuscular fue rechazada por otros físicos y matematicos de la talla de Hooke o Hugens, los cuales defendían la naturaleza de la luz como una onda y no como una partícula.

Durante los siglos posteriores la teoría ondulatoria de la luz fue desplazando a la teoría corpuscular de Newton, propiedades intrínsecas de la luz como la interferencia, la reflexión, difracción y polarización eran representadas y explicadas con exactitud mediante el uso de las ondas. Pero a finales del siglo XIX el físico aleman Hertz descubrió el efecto fotoeléctrico de la luz, siendo este imposible de explicarse mediante el uso de ondas, se necesitaba partículas o corpúsculos para explicarlo.

El gran físico y matematico Albert Einstein demostró que el efecto fotoeléctrico se podíaexplicar mediante el uso de pequeños corpúsculos (cuantos de energía) a los que llamó fotones, posteriormente los experimentos de doble rendija realizados por Thomas Young confirmaron la dualidad onda-partícula de la luz, había nacido la física cuantica y con ella había reconciliado las 2 teorías confirmando que la luz se comportaba al mismo tiempo como una partícula y como una onda.

Importancia de la luz
Sin lugar a dudas la luz ejerce una enorme influencia en todos los seres vivos de nuestro planeta, la vida vegetal y animal depende directamente de su presencia, procesos químicos como la fotosíntesis, la creación de la vitamina D o el simple reloj biológico que marca los procesos de actividad y descanso estan estrechamente ligados a la presencia de la luz.

Miles de especies de plantas y organismos como arboles, algas o bacterias dependen directamente de luz solar para realizar el proceso de la fotosíntesis, transformando la luz en energía química que los nutre y les permite crecer y desarrollarse, la fotosíntesis es el proceso bioquímico mas importante de nuestro planeta Tierra puesto que es la fuente de generación de oxígeno hacia la atmósfera así como mantiene el equilibrio alimenticio al permitir crecer plantas y vegetales que posteriormente seran alimento de otras especies.

La luz ejerce una enorme influencia en nuestras vidas, sin luz no tendríamos el sentido de la vista y no podríamos ver nada de lo quenos rodea. La vitamina D necesaria para nuestro organismo se produce gracias a la acción de la luz ultravioleta del Sol, transformando parte de nuestro colesterol en esta apreciada vitamina. El descubrimiento y domino del fuego por parte de nuestros ancestros así como el desarrollo de la luz eléctrica ha permitido al hombre el desarrollo tecnológico que actualmente disponemos.

La duración del día y la noche viene delimitada por la presencia o ausencia de la luz, todas las plantas y seres vivos de nuestro planeta se encuentran regulados por este reloj biológico el cual nos indica cuando empezamos nuestra actividad diaria y cuando descansamos, por otro lado desde la antigüedad la luz ha definido indirectamente la duración de los días, meses y estaciones.

Incluso en las religiones de todo el mundo ha ejercido una gran influencia, los antiguos egipcios adoraban al Dios Ra símbolo de la luz solar y fuente de la vida, millones de religiosos de todo el mundo se refieren a Dios como la luz creadora, la luz divina o la luz verdadera.

Por otro lado miles de estudios relacionan la ausencia de luz como causa del desanimo, apatía, estrés e incluso depresiones, los antiguos médicos griegos conocían de las propiedades curativas de la luz solar y fueron los precursores de los baños solares como medicina para curar diversas enfermedades de sus pacientes. ¿A quien no le gusta un placido, relajante y divertido día de playa?


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