fisica moderna y optica (equipo 2 de "6°i")
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F I S I C A
M O D E R N A
Indice FISICA MODERNA …1
Antecedentes de la fisica moderna …4Acerca de la fisica moderna …8
Ejemplos de fisica moderna …14Triptico de fisica moderna …21
OPTICA …22Desarrollo histórico de fisica moderna …23
Ejemplos de óptica …36TELESCOPIO …47
Parámetros y accesorios de un telescopio … 58Monturas de un telescopio …63
Impacto del telescopio …65Telescopios famosos …67
Triptico del telescopio …70CUESTIONARIO …72
Temas a presentar:
FISICA MODERNA …Antecedentes de la física moderna …
Acerca de la física moderna …Ejemplos de física moderna …Tríptico de física moderna …
ANTECEDENTES de la
fisica moderna
ANTECEDENTES
La física moderna comienza a principios del siglo xx, cuando el alemán Max Planck, investiga sobre el “cuanto” de energía, decía que eran partículas de
energía indivisibles, y que no eran continuas como lo decía la física clásica, por ello nace esta nueva
rama que estudia las manifestaciones que se producen en los átomos, los comportamientos de partículas que forman la materia y las fuerzas que
las rigen.
La física clásica no servía para resolver los problemas presentados, ya que estos se basan en certezas
y la física moderna en probabilidades, lo que provocó
dificultades para adaptarse a las nuevas ideas.
acerca de la fisica moderna
MODELOS ATOMICOS
• 1808 - Modelo atómico de John Dalton • 1897 - Modelo atómico de Thompson • 1897 - Modelo atómico de Jean Perrin • 1911 - Modelo atómico de Rutherfor • 1913 - Modelo atómico de Bohr
• 1916 - Modelo atómico de Sommerfeld • 1926 - Modelo atómico de Schrödinger
MODELOS ATOMICOS
TEORÍA DE LA RELATIVIDAD
• Esta teoría, promulgada por el físico más grande del siglo pasado, el científico alemán Albert Einstein (1 880-1 955),
consiste en analizar los fenómenos para cuerpos cuya velocidad sea comparable a la velocidad de la luz en el cual las leyes de la física clásica dejan de cumplirse.
Albert Einstein
• Fue un físico de origen alemán, nacionalizado posteriormente suizo y
estadounidense. Está considerado como el científico más importante del
siglo XX, además de ser el más conocido.
Mecánica cuántica
• En física, la mecánica cuántica es una de las ramas principales de la física que explica el comportamiento de la materia y de la energía. Su campo de aplicación pretende ser universal, pero es en el mundo de lo pequeño donde sus predicciones divergen radicalmente de la llamada física clásica.
EJEMPLOS DE
FISICA MODERNA
CAJA FUERTE EFECTO FOTOELÉCTRICO
Una caja fuerte, es generalmente un ambiente cerrado y oscuro, cuando el ladrón abre la caja, hace incidir luz dentro de ella; esto hace
que se desprendan electrones de la placa metálica generando así corriente eléctrica y activando el sistema de alarma Caja fuerte -
efecto fotoeléctrico Una caja fuerte, es generalmente un ambiente cerrado y oscuro, cuando el ladrón abre la caja, hace incidir luz dentro de ella; esto hace que se desprendan electrones de la placa metálica generando así corriente eléctrica y activando el sistema de alarma.
ASCENSOR- EFECTO FOTOELECTRICO
Cuando el rayo de luz llega desde “A” hasta la célula fotoeléctrica“B” se desprenden de la placa metálica electrones, generando
corriente eléctrica y activando así el motor que permiteabrir o cerrar las puertas
del ascensor. Si secolocase un obstáculo
en “A”, la puerta noabre ni cierra.
El emisor de luz esactivado mediante interruptores
adheridosa la pared.
EL RAYO LÁSER EN EL MERCADO
El código de barras contenido en el producto, es revisado por un emisor de rayos láser, el
cual lee dicho código. La información pasa a una computadora la cual identifica el producto
para luego proporcionar el precioa la caja registradora electrónica.
En caso el sistema no reconozca elcódigo de barras, la cajera tendría quedigitar manualmente los números que
contienen dicho código.
La El RAYO LÁSER - DISCO COMPACTO
lectora de discos compactosemite rayos láser.
En el proceso de grabaciónel sonido se transforma
en códigos; el rayoláser graba estos códigos
en la cara inferior del disco.En el proceso de difusión
el rayo láser lee los códigosy las transforma en
sonido.
LA FIBRA ÓPTICA
Las fibras ópticas son finos cables de vidrio, constituidopor dos elementos diferentes: el vidrio interior
o núcleo y el que le rodea (revestimiento) que esotro tipo de vidrio.
Cuando un rayo de luz (preferible rayo láser, por suconcentración) ingresa a una fibra de vidrio, lograchocar con el revestimiento produciéndose así una
reflexión, es así que la luz en su viaje interno rebotade un lado a otro sin escapar, y lo que es más
sorprendente sin disminuir su intensidad luminosa.En realidad el rayo luminoso o láser que ingresa a lafibra óptica está destinado a experimentar una serie
continua de reflexiones totales con lo cual la luzresulta canalizada y puede seguir la curvatura de la
Fibra.
>> La fibra óptica se utiliza en los cables telefónicos endonde el sonido es transformado en impulsos luminosos
>>La fibra óptica se utiliza paravisualizar órganos que están dentro
del cuerpo humano.Los bronquios de los pacientes pueden
ser observados mediante la fibraóptica ingresada vía fosa nasal, entiempo real, tal como se muestra
en la fotografía.
ó P T I C A
TEMAS A PRESENTAR:OPTICA …
Desarrollo histórico de física moderna …Ejemplos de óptica …
La óptica es la rama de la física que estudia el comportamiento de la luz, sus características y sus
manifestaciones. Abarca:
•reflexión •refracción•interferencias, •difracción
DDesarrollo histórico de la óptica
En la Edad Antigua se conocía la propagación rectilínea de la luz y
la reflexión y refracción. Dos filósofos y matemáticos griegos
escribieron tratados sobre óptica: Empédocles y Euclides.
• Ya en la Edad Moderna; René Descartes consideraba la luz como una onda de presión transmitida a
través de un medio elástico perfecto (el éter) que llenaba el espacio. Atribuyó los diferentes
colores a movimientos rotatorios de diferentes velocidades de las
partículas en el medio.
• La ley de la refracción fue descubierta experimentalmente en 1621 por Willebrord Snell. En 1657
Pierre de Fermat anunció el principio del tiempo mínimo y a partir de él
dedujo la ley de la refracción.
• Hooke pensaba que la luz consistía en vibraciones propagadas instantáneamente a
gran velocidad y creía que en un medio homogéneo cada vibración generaba una esfera
que crece de forma regular. Con esto intentó explicar el fenómeno de la refracción e
interpretar los colores.
• Los estudios que aclararon las propiedades de los colores fueron desarrollados por Newton que descubrió que la luz blanca puede dividirse en
sus colores componentes mediante un prisma y encontró que cada color puro se caracteriza por
una refractabilidad específica.
• En 1850 Foucault, Fizeau y Breguet realizaron un experimento para decidir entre las teorías ondulatoria
y corpuscular. • El experimento consiste en medir la velocidad de la luz
en aire y agua. La teoría corpuscular explica la refracción en términos de la atracción de los
corpúsculos luminosos hacia el medio más denso, lo que implica una velocidad mayor en el medio más
denso. Por otra parte, la teoría ondulatoria implica, de acuerdo con el principio de Huygens que en el medio
más denso la velocidad es menor.
Las cosas en la vida dependen siempre de la óptica con la que se miren.
La óptica tiene infinidad de aplicaciones en nuestra vida cotidiana:
•Lentes de anteojos para corregir problemaa visuales.
•Usos industriales para la fabricación de todo tipo de espejos.
•Faros de automoviles.
•Retrovisores.
•Lupas
•Microscopios
La óptica tiene infinidad de aplicaciones en nuestra vida
cotidiana: •Lentes de anteojos para corregir problemas visuales.
•Usos industriales para la fabricación de todo tipo de espejos.
•Faros de automóviles.
•Retrovisores.
•Lupas
•Microscopios
• La Rreflexión nos dice que el ángulo incidente es igual al ángulo reflejado con la
perpendicular al espejo.
• La Refracción es el cambio de dirección que experimenta una onda al pasar de un medio
material a otro.
• La Interferencia es cualquier proceso que altera, modifica o destruye una señal durante su trayecto en el canal existente entre el emisor y el receptor.
• La difracción es un fenómeno característico de las ondas que consiste en la dispersión y curvado aparente de las ondas cuando
encuentran un obstáculo.
Espejos Esféricos• Tiene como característica
que forma parte de una esfera.
Dependiendo del lugar donde se coloque dará
origen a la imagen.
Lentes Convergentes
Su espesor disminuye del centro hacia los bordes.
Proyector de Transparencias
Es un ejemplo completo de óptica ya que esta compuesto por un foco luminoso, espejo cóncavo
y una lente convergente.
Temas a presentar:
TELESCOPIO Parámetros y accesorios de un telescopio
Monturas de un telescopioImpacto del telescopio
Telescopios famosos Triptico del telescopio
Su invención
fue en 1590, por
Juan Roget.
Galileo, al recibir noticias de este invento, decidió diseñar y construir uno. En 1609 mostró el primer telescopio astronómico registrado. Gracias al telescopio, hizo grandes descubrimientos en astronomía, entre los que destaca la observación, el 7 de enero de 1610, de cuatro de las lunas de Júpiter girando en torno a ese planeta.
Conocido hasta entonces como la “lente espía”, el nombre "telescopio" fue propuesto primero por el matemático griego Giovanni Demisiani el 14 de abril de 1611
Utilizan lentes reflectores, que tienen un espejo cóncavo en lugar de la lente del objetivo.
Posee un espejo cóncavo y una lente correcta.
El telescopio reflector fue inventado por Isaac Newton en 1688 y constituyó un importante avance sobre los telescopios de su época al corregir fácilmente la aberración cromática característica de los telescopios refractores.
“El parámetro mas importante de un telescopio es el
diámetro de su lente objetivo”.
Un telescopio de aficionado generalmente tiene entre 76 y 150 mm de diámetro y permite observar algunos detalles planetarios y muchísimos objetos del cielo profundo (cúmulos, nebulosas y algunas galaxias).
Los telescopios que superan los 200 mm de diámetro permiten ver detalles lunares finos, detalles planetarios importantes .
Distancia Focal:
Es la distancia desde el espejo o la lente principal hasta el foco o punto donde se sitúa el ocular (Es la longitud focal del telescopio) .
Diámetro del objetivo:
Diámetro del espejo o lente primaria del telescopio
Ocular :
Accesorio pequeño que colocado en el foco del telescopio permite magnificar la imagen de los objetos.
Lente de Barlow:
Lente que generalmente duplica o triplica los aumentos del ocular cuando se observan los astros.
Filtro:
Pequeño accesorio que generalmente opaca la imagen del astro pero que dependiendo de su color y material permite mejorar la observación. Se ubica
delante del ocular, y los más usados son el lunar (verde-azulado,
Razón Focal:
Es el cociente entre la distancia focal (mm) y el diámetro (mm). (f/ratio)
Magnitud Limite:
Es la magnitud máxima que teóricamente puede observarse con un telescopio dado, en condiciones de observación ideales.
m(límite) = 6,8 + 5log(D)
Aumento:
La cantidad de veces que un instrumento multiplica el diámetro aparente de los objetos observados. Equivale a la relación entre la longitud focal del
telescopio y la longitud focal del ocular (DF/df).
Trípode:
Conjunto de tres patas generalmente metálicas que le dan soporte y estabilidad al telescopio.
Porta ocular:
Orificio donde se colocan el ocular, reductores o multiplicadores de focal (p.ej lentes de Barlow) o fotográficas.
Partes del Telescopio
Montura altazimutal:
Una parte gira en azimut (en el plano horizontal), y otro eje
sobre esta parte giratoria permite además variar la inclinación
del telescopio para cambiar la altitud (en el plano vertical).
Una montura Dobson es un tipo de montura altazimutal que
es muy popular dado que resulta sencilla y barata de construir.
Montura Ecuatorial:
Consiste en inclinar la montura altazimutal de forma que el eje de azimut resulte paralelo al eje de rotación de la Tierra
Existen varios tipos de montura ecuatorial, entre los que se puede destacar:
*Montura Ecuatorial Alemana:
En este sistema el peso del telescopio es equilibrado por una pesa al final de una barra, perpendicular al eje de ascensión recta.
Este gran logro de la ciencia, a causado un gran impacto en el mundo a través de descubrimientos en el espacio. Además de permitir un mejor estudio de fenómenos astrológicos. Los descubrimientos en el espacio mas destacados gracias a la ayuda del telescopio son:
Un nuevo “ojo infrarrojo” en el espacio.
El telescopio Hubble detecta una fábrica de polvo estelar.
Nuevo cráter en la luna “Astrónomas pioneras”
Descubrimiento de una "estrella vampiro”.
Descubren un nuevo tipo de supernova.
La estrella más lejana y antigua
Descubren un nuevo anillo gigante rodeando a Saturno.
El Hubble capta como nunca la “belleza celestial”.
Descubrimiento del paraíso astronómico.
Se detecta Tormenta tropical en Titán.
El Telescopio Espacial Hubble: se encuentra en órbita fuera de la atmósfera terrestre, para evitar que las imágenes sean distorsionadas por la refracción. De este modo el telescopio trabaja siempre al límite de difracción y puede ser usado para observaciones en el infrarrojo y en el ultravioleta.
El Very Large Telescope (VLT): es en la actualidad (2004) el más grande en existencia, compuesto por cuatro telescopios cada uno de 8 m de diámetro. Pertenece al Observatorio Europeo del Sur y fue construido en el Desierto de Atacama, al norte de Chile. Puede funcionar como cuatro telescopios separados o como uno solo, combinando la luz proveniente de los cuatro espejos.
El del Gran Telescopio Canarias: es el espejo individual más grande con un diámetro de 10,4 metros. Se compone, a su vez, de 36 segmentos más pequeños.
El telescopio Hale: construido sobre el Monte Palomar, con un diámetro de 5 metros, ha sido el más grande por mucho tiempo. Tiene un único espejo de silicato de boro (Pyrex (tm)), que fue notoriamente difícil de construir.
El telescopio del Monte Wilson: con 2,5 metros, fue usado por Edwin Hubble para probar la existencia de las galaxias y para analizar el desplazamiento al rojo que experimentan.
•Cuestionario
temas a presentar:¿Cuál es el más antiguo y el más moderno?
¿Cómo funciona presentar un esquema o figura?
¿Cuál es la importancia de los aparatos ópticos en nuestro días?
¿Como funciona el ojo humano y como se compara con la cámara fotográfica?
¿Cuales son los cinco casos de construcción grafica de imágenes en las lentes convergentes?
En 1609, Galileo utilizó un telescopio casero de 8 aumentos para demostrar a las autoridades de Venecia el potencial de tal instrumento para el estudio del cosmos. Utilizando telescopios progresivamente más potentes, Galileo realizó muchos descubrimientos de gran importancia.El Sol, considerado hasta entonces símbolo de perfección, tenía manchas. La Luna tenía una superficie irregular con valles y montañas. Saturno tenía unos apéndices extraños, etc. Pero sus observaciones más trascendentales fueron las que realizó de Júpiter. Demostró que este planeta estaba rodeado de lunas y era similar a un mini-sistema solar, lo que constituyó un poderoso argumento en favor del universo copernicano.El telescopio desveló, por primera vez desde la Antigüedad, muchísimas estrellas y fenómenos que eran demasiado débiles para el ojo humano, iniciándose así la Astronomía moderna.Galileo Galilei nació en Pisa el 15 de febrero de 1564. Era hijo de un músico y aunque comenzó estudiando medicina en Pisa, pronto se pasó a las Matemáticas. Fue profesor primero en Pisa y luego en Padua desde 1592 hasta 1610. En 1609, mientras se encontraba en Venecia, se enteró de un descubrimiento realizado en Holanda que consistía en un tubo con dos lentes y que permitía que los objetos lejanos apareciesen mucho más cercanos.
• ¿Cuál es el más antiguo y el más moderno?
• En 1609, Galileo utilizó un telescopio casero de 8 aumentos para demostrar a las autoridades de Venecia el potencial de tal instrumento para el estudio del cosmos.
• EnLa NASA presentó el nuevo telescopio espacial que explorará el origen del universo Reemplazará al Hubble, tendrá mucha mayor potencia y será lanzado al espacio
dentro de seis años. Su misión es obtener imágenes de la formación de las primeras galaxias y estrellas. Los
especialistas consideran que se trata de una obra maestra de la técnica espacial.
En 1609, Galileo utilizó un telescopio casero de 8 aumentos para demostrar a las autoridades de Venecia el potencial de tal instrumento para el estudio del cosmos. Utilizando telescopios progresivamente más potentes, Galileo realizó muchos descubrimientos de gran importancia.El Sol, considerado hasta entonces símbolo de perfección, tenía manchas. La Luna tenía una superficie irregular con valles y montañas. Saturno tenía unos apéndices extraños, etc. Pero sus observaciones más trascendentales fueron las que realizó de Júpiter. Demostró que este planeta estaba rodeado de lunas y era similar a un mini-sistema solar, lo que constituyó un poderoso argumento en favor del universo copernicano.El telescopio desveló, por primera vez desde la Antigüedad, muchísimas estrellas y fenómenos que eran demasiado débiles para el ojo humano, iniciándose así la Astronomía moderna.Galileo Galilei nació en Pisa el 15 de febrero de 1564. Era hijo de un músico y aunque comenzó estudiando medicina en Pisa, pronto se pasó a las Matemáticas. Fue profesor primero en Pisa y luego en Padua desde 1592 hasta 1610. En 1609, mientras se encontraba en Venecia, se enteró de un descubrimiento realizado en Holanda que consistía en un tubo con dos lentes y que permitía que los objetos lejanos apareciesen mucho más cercanos.
• ¿Cómo funciona presentar un esquema o figura?
¿Cuál es la importancia de los aparatos ópticos en nuestros días?
• El hombre, en su afán de conocer el Universo, tanto en sus más pequeños microorganismos como en las grandes profundidades del
firmamento, ha utilizado al máximo su poder de inventiva y creatividad para desarrollar instrumentos adecuados a este fin; una
de estas creaciones es la lente
• Desde el punto de vista de la química, los avances también fueron significativos con la invención del microscopio, principalmente el de
fluorescencia que permitió visualizar sustancias químicas importantes. La Química colaboró notablemente para obtener los
resultados que hoy estamos viendo en el campo de la fotografía y la micro fotografía, con los diferentes medios de tinción y sustancias de
revelado para obtener óptimos resultados.
• ¿Cómo funciona el ojo humano y como se compara con la cámara fotográfica?
• El diagrama muestra las principales diferencias de acuerdo a los elementos señalados. Además de ellas, es relevante hacer notar que una de las ventajas del Sistema Visual Humano es que con los dos ojos se
posibilita la visión binocular que ayuda a percibir las relaciones espaciales entre los objetos, dando como
resultado la tercera dimensión. • La fotografía sólo es bidimensional. El sistema de
visión humana permite la percepción visual del movimiento, aspecto que no es captado por la
cámara de fotografía.
• ¿Cuáles son los cinco casos de construcción grafica de imágenes en las lentes
convergentes?
• ¤ Imágenes reales, son aquellas capaces de ser recibidas sobre una pantalla ubicada en tal
forma de que entre ella y el objeto quede la lente.
• ¤ Imagen virtual, está dada por la prolongación de los rayos refractados, no se
puede recibir la imagen en una pantalla.
• 1º. El objeto está a una distancia doble de la distancia focal. La imagen obtenida es: real, invertida, de igual tamaño, y también a distancia doble
de la focal.
• 2º. El objeto está a distancia mayor que el doble de la distancia focal. Resulta una imagen: real invertida, menor, formada a distancia menor
que el objeto.
• 3º. El objeto está entre el foco y el doble de la distancia focal. La imagen obtenida es: real invertida, mayor, y se forma a mayor distancia que el
doble de la focal.
• 4º. El objeto está entre el foco y el centro óptico. Se obtiene una imagen: virtual, mayor, derecha, formada del lado donde se coloca el objeto.
• 5º. El objeto está en el foco principal, no se obtiene ninguna imagen.
FIN!!
PRESENTADO POR :EQUIPO 2
6I
• AREVALO FLORES ARIANA • ESCALANTE COBOS ELISA• ESTRADA TIRADO BRENDA • GARCIA RODRIGUEZ LESLIE• GONZALEZ RAGA RUBEN
• GOMEZ GONZALEZ ALEJANDRA• SANCHEZ GONZALEZ LORENA• OLIVARES PONCE GERARDO• ORTA SALINAS KARINA
GRACIAS POR SU ATENCION QUE TENGAN UN HERMOSO
DIA!!!!!
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