la luz es una onda electromagnÉtica la luz es la parte del espectro e. m. que podemos ver con...
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LA LUZ ES UNA ONDA ELECTROMAGNÉTICA
LA LUZ ES LA PARTE DEL ESPECTRO E. M. QUE PODEMOS
VER CON NUESTROS OJOS
ÓPTICA
ESPECTRO VISIBLE
400 nm < < 650 nm
Maxwell
propuso que un campo
eléctrico variable en el tiempo
produce un campo magnético al
igual que las corrientes
Ec. de Maxwell en el vacío
Gauss para E
Gauss para B
Faraday
Ampere-Maxwell
0
Predice ondas electromagnéticas que se
propagan con una velocidad v = 1/ 00
Este valor coincide con la velocidad de la luz
c = 3x108 m/s
Ondas em
Ex = E0 sen[k(z - vt) ]
By = B0 sen[k(z - vt) ]
E
S
B B0 = E0 /c
Vector de Poynting (S)
La energía se propaga en la dirección de S = (E x B)/0
E
S
B
Vector de Poynting y energía transportada por una onda
Smedio = potencia por unidad de área = Intensidad
I = Smedio = B0E0 /20
Vector de Poynting y energía transportada por una onda
Smedio = potencia por unidad de área = Intensidad
I = Smedio = B0E0 /20
x E
S
y z
B
Ondas em polarizadas
Ex = E0 sen[k(z - vt) ]
By = B0 sen[k(z - vt) ]
B0 = E0 /c
Ondas em polarizadas
E
S
B
Propagación libre en un material homogéneo
En línea recta
Con velocidad v = 1 / 0
vm = c / n
n = índice de refracción
interfaces transparentes
Aparece una onda reflejada
y una onda transmitida
normal
i r
t
interfaces transparentes
La normal a la superficie y el rayo incidente
definen el plano de
incidencia
normal
i r
t
Leyes de Snell
1) Los rayos reflejados y transmitidos están en el plano de incidencia
normal
ni i r
t
nt
2) i = r
3) ni sen(i) = nt sen(t)
n depende del color de la luz
Dispersión
n depende del color de la luz
Dispersión
Refracción
Si nt> ni
El rayo t se acerca a la normal
Si nt < ni
El rayo t se aleja de la normal
Intensidad reflejada
Para incidencia normal Ii Ir
ni
It
nt
Ir = [(ni-nt)2/(ni+nt)2] Ii
It = Ii - Ir
Ir/Ii = 5 % para vidrio
Reflexión total interna
Reflexión total interna
Sólo ocurre si ni > nt
Ii Ir
ni RTI
nt
t = 90º ;máximo
ni sen(RTI) = nt x 1
sen(RTI) = nt /ni
RTI > 42º para vidrio
Reflexión total interna
Prismas de RTI
Polarización por reflexión
Luz No
Polarizada
Luz
Polarizada
Luz No
Polarizada
90º
Ángulo de Brewster
B Luz
PolarizadaB + t + 90º=
180º90º
tt = 90º- B
sen (t) = cos (B) ni sen(B) = nt cos(B)
tan (B) = nt/ni
B = 56º para vidrio
Espejos planos
Imagen virtual
i = p
