TEMA 12

La llum

i el so

1. Què és una ona?

Una ona és una forma de propagació de l'energia d'un

punt a un altre de l'espai, que no va acompanyada de

desplaçament de matèria.

1.Longitud de ona 2. Cresta 3. Vall

Les ones es defineixen per dues característiques principals:

FREQUÈNCIA

Nombre d’oscil·lacions de la partícula per segon.

La seva unitat en el sistema internacional és l'hertz (Hz).

LONGITUD D’ONA (λ)

Les ones amb poca longitud d'ona són molt energètiques, les

de longitud d'ona més gran tenen menys energia.

Distància que hi ha entre dues crestes.

La unitat en el SI és el metre (m).

LA LLUM I EL SO ES PROPAGUEN EN FORMA DE ONES

Necessita

un medi

material

Pot propagar-se en

el buit

2. Els objectes com a fonts secundàries de llum

FONTS LLUMINOSES

NATURALS ARTIFICIALS

FONTS LLUMINOSES

EMISSOR

SECUNDARI

Només els podem veure quan són

il·luminats

Tots els cossos absorbeixen una part de la llum

que reben i en reflecteixen una altra part.

BLANC: REFLECTEIX MOLTA

LLUM

NEGRE: REFLECTEIX MOLTA

POCA LLUM

TRANSPARE

NT

TRANSLÚCI

D

OPAC

TRANSPARENT

Deixen passar la llum i es poden veure els

objectes a través seu amb nitidesa

TRANSLÚCID

Deixen passar una part de la llum que reben, però no

permeten veure-hi amb total claredat

OPAC

No deixen passar la llum i, per tant, no permeten

veure-hi a través seu

3. La llum es propaga en línia recta

RAIG LLUMINÓS

Cadascuna de les direccions en què la llum es propaga

a partir d'un focus lluminós

FEIX DE LLUM

La velocitat de la llum depèn del medi en què es propagui.

En el buit i en l'aire, la velocitat de la llum és similar i

arriba als 300.000 km/s.

CONCEPTE D’ANY LLUM

4.3 anys = 1569.5 dies = 37668 hores = 135 604 800 s

d = v · t

d = 300 000 km/s · 135 604 800 s = 40 681 440 000 000 km

4. Les ombres i els eclipsis

Quan un objecte opac s'interposa en un raig de llum,

darrere seu es crea una silueta fosca amb la seva forma,

anomenada ombra.

La forma de l'ombra està determinada per la del cos que la

causa.

La forma de l'ombra pot variar segons l'orientació del focus

lluminós.

Si un focus de llum és molt petit o està situat molt lluny

de l'objecte, es produeixen ombres nítides.

Ara bé, si el focus és molt gran o està situat a la vora

de l'objecte, l'ombra no té contorns nítids i al seu

voltant apareixen zones de penombra.

ELS ECLIPSIS

Un eclipsi té lloc quan un astre s'amaga de manera parcial o

total, perquè s'hi interposa un altre que n'impedeix la visió.

Parcials: Si només s'amaga una part de l'astre.

Totals: Si queda amagat tot l'astre.

Eclipsi de Sol

Eclipsi de Lluna

Seqüència d’un eclipsi de Sol

Eclipsi de Lluna

5. La reflexió de la llum

La reflexió de la llum és el canvi de direcció que experimenta

un raig lluminós en xocar contra la superfície d'un cos.

ELS MIRALLS

Cos opac, amb una superfície llisa i polida, capaç de reflectir

totalment i regularment la llum que rep.

PLANS

ESFÈRICS

CÒNCAUS

CONVEXOS

PLANS

Produeixen imatges que tenen la mateixa forma i mida que

l'objecte real i que són simètriques respecte seu.

ESFÈRICS

CÒNCAUS

Part interna d'una cullera

CONVEXOS

Part externa d'una cullera

Esfera d’Escher

6. La refracció de la llum

La refracció de la llum és el canvi de direcció que

experimenta un raig lluminós quan passa d'un medi a un

altre en què la velocitat de propagació és diferent.

LES LENTS

Cossos transparents, generalment de vidre, que poden formar

imatges refractant la llum; és a dir, desviant-la.

LENTS CONVERGENTS

LENTS DIVERGENTS

7. La descomposició de la llum

Newton va demostrar que la llum blanca, com la del Sol, està

composta per diferents tipus d'ones lluminoses.

El prisma dispersa o separa els colors simples que la

componen.

L'arc de Sant Martí té lloc quan els raigs del Sol travessen les gotes d'aigua

de l'atmosfera. Les gotes actuen com a prismes i dispersen la llum solar en

tots els seus colors. Quan veiem un arc de Sant Martí sempre podrem

veure el Sol i estarà plovent.

En una cascada també se sol veure un arc de Sant Martí.

VÍDEO

8. El color dels cossos

La llum és la font de tots els colors i aquests són una

conseqüència i un efecte de la llum.

Quan un cos opac és il·luminat amb llum blanca, absorbeix una

part de la llum que els arriba i en reflecteix una altra. La llum

que reflecteix correspon al color que nosaltres observem

d'aquest objecte.

Si reflecteix tots els colors i no n'absorbeix cap, veurem

l'objecte de color blanc.

Si absorbeix tots els colors i no en reflecteix cap,

veurem l'objecte de color negre.

Si absorbeix tots els colors menys un, veurem l'objecte del

color de la llum que reflecteixi.

Per què el cel és blau?

9. La percepció de la llum. L’ull.

L'ull és l'òrgan del sentit de la vista. Té la capacitat de captar

l'energia lumínica.

10. El so.

Quan vibra un objecte, es produeix un so.

CARACTERÍSTIQUES

1) El so no es propaga en el buit. Necessita un medi

material per propagar-se.

2) El so es propaga en totes les direccions.

3) El so transporta energia en propagar-se, però no matèria.

LA VELOCITAT DE PROPAGACIÓ

La velocitat de propagació del so depèn del medi en

què es transmet.

En general, la velocitat del so és més gran en els sòlids que en

els líquids, i en aquests més gran que en els gasos.

Barrera

del so

11. Les qualitats del so

INTENSITAT

Quantitat d'energia que arriba a la nostra orella per unitat de

temps.

Disminueix amb la distància.

Els sons poden ser febles, si porten poca energia, o forts,

si en porten molta.

La intensitat d'un so es mesura en decibels (dB).

TO

Està determinat per la freqüència i es mesura en hertzs (Hz).

Els sons poden ser greus (quan la freqüència és baixa)

o aguts (quan la freqüència és alta).

TIMBRE

Qualitat que ens permet distingir sons de la mateixa intensitat i to

produïts per dues fonts sonores diferents.

ECO I REVERBERACIÓ

Quan una ona sonora troba un obstacle, rebota i canvia de

direcció; és a dir, es reflecteix. La reflexió del so és la causa

d’aquests dos fenòmens

Si en una zona silenciosa cridem al davant d'una paret rocosa o

d'un edifici molt alt, podrem sentir amb claredat el so directe

del nostre crit i després el so reflectit en l'obstacle. Aquesta

repetició d'un mateix so reflectit s'anomena eco.

La nostra orella només és capaç de distingir dos sons si arriben

separats amb una diferència mínima d'una dècima de segon. A

causa d'això, si l'eco d'un so arriba abans de 0,1 s des que s'ha

emès el so original, no podrem diferenciar-los i els percebrem

com un de sol.

Com que la velocitat del so en l'aire és de 340 m/s, en una

dècima de segon recorre 34 m. Per tant, per percebre l'eco,

l'obstacle ha d'estar situat, com a mínim, a 17 metres del focus

emissor. D'aquesta manera, el so recorrerà 17 m per anar i 17 m

per tornar.

Quan l'obstacle està a menys d'aquesta distància, el so reflectit

no es distingeix clarament del directe, sinó que es barregen i es

confonen. Aquest efecte s'anomena reverberació.

La reverberació es percep, per exemple, quan es parla en una

habitació sense mobles, ja que les ones sonores es reflecteixen

en totes les parets.

12. La percepció del so. L’orella.

L'orella humana només és capaç de percebre sons amb una

freqüència entre 20 i 20.000 Hz.

Les ones per sota de 20 Hz s'anomenen infrasons, i les que

estan per sobre de 20.000 Hz, ultrasons.

Alguns animals, com el ratpenat, l'abella, la balena o el dofí,

poden percebre ultrasons de freqüències de fins a 100.000 Hz,

i això els permet orientar-se per mitjà de senyals acústics.

http://www.youtube.com/watch?v=Hdttk

xRI-Yw

http://www.youtube.com/watch?v=J

933eE0u1CY

http://www.youtube.com/watch?v=

4NJuk2OO8lA&feature=related

http://www.tv3.cat/videos/222659888/Meteo-

K---Larc-de-Sant-Marti#