D25

Va ser Isaac Newton, quan tenia 18 anys, qui va

descobrir que la llum blanca era la composició de

diverses llums de colors (dispersió de la llum).

Regió Llum vermella + regió llum verda + regió llum blava = llum blanca

D26

9.5. Espectre electromagnètic

Però la LLUM no són les úniques ONES electromagnèti ques, sinó que n’hi ha moltes més.

ESPECTRE ELECTROMAGNÈTICÉS EL CONJUNT D’ONES ELECTROMAGNÈTIQUES ORDENADES SEGONS LA SEVA FREQÜÈNCIA I LONGITUD D’ONA.

λ GRAN 100 kmf petita (10 3 Hz)λ petita 10 -14 nm

f GRAN (1022 Hz)

D27

En la pàg. 231 del vostre llibre tenia un dibuix de l’espectre electromagnètic on us expliquen com es generen cadascuna de les ones elec tromagnètiques i quines són les seves aplicacions.

Raigs X. Es fan servir en medicina per radiografiar

Raigs gamma. Es fan servir en medicina per destruir teixits canc erígens. Es produeixen en les emissions nuclears radioactives.

Raigs X. Es fan servir en medicina per radiografiar els nostres ossos, i en la metal·lurgia.

Radiació ultraviolada.

És la responsable de bronzejar la pell, però pot provocar cremades importants.Es generen per descàrregues elèctriques de gasos i el Sol.

D28

Radiació infrarroja. Son ones que emeten els cossos calents. Són les radiacions que escalfen.Amb els raigs infrarrojos del comandament a distància “fem zapping”.

Llum (llum visible). És la part visible de la radiació. SENSE LLUM NO VE URÍEM RES.Aquest punt ampliar .

Microones.Es fan servir per a la comunicació dels telèfons mò bils, la televisió via satèl·lit i per coure els aliments en els microones. Es generen per generadors electrònics.

Ones de ràdio. Les ones de ràdio imperceptibles per l’oïda son tra nformades en SONS pels receptors de ràdio.

Ones de televisió (TV)

• FRONT D’ONA: Conjunt de punts del medi als que la pertorbació arriba al mateix temps. (EN AQUESTS PUNTS EL VALOR DE L’elongació ÉS EL MATEIX, ÉS A DIR, TOTS ELS PUNTS QUE FORMEN UN FRONT D’ONA TENEN EL MATEIX ESTAT DE VIBRACIÓ, I DIEM QUE TOTS ELS PUNTS ESTAN EN FASE).

D29

9.6. Front d’ona i raig

•Corda → Els fronts d’ona estan •Corda → Els fronts d’ona estan constituïts per un sol punt.

•Ones bidimensionals → Els fronts d’ona són cercles concèntrics, el centre dels quals és el punt d’impacte de l’objecte.

•Ones tridimensionals (“bombeta puntual”) → Els fronts d’ona són esferes, el centre de les quals és la bombeta.

La llum que emet una bombeta es propaga en totes direccions

• RAIG D’ONA: Línia perpendicular al front d’ona que indica la direcció de propagació de l’ona.

D30

Exemples

Ones produïdes en la superfície de l’aigua per un objecte puntual.

Fronts d’ona: Cercles concèntrics. Raigs: direcció radial i el sentit que correspon a la propagació de l’ona.

Fronts d’ona: Esferes concèntriquesRaigs: direcció radial i el sentit que correspon a la propagació de l’ona.

D31

Raig

Raig

Front d’ona

Front d’ona

D32

Teoria ondulatòria

Ampliació: història de la naturalesa de la llum

S. XVII-XVIII Isaac NewtonChristian Huygens

Teoria corpuscularTeoria ondulatòria

S.XVIII-XIX Thomas YoungAugustin-Jean Fresnel

Ona electromagnèticaS.XIX-S.XX J. Maxwell

Model ona-partícula (fotons)S. XX

Albert EinsteinMax PlanckArthur Compton…..

D33

Considerà la llum compartícules que es propagaven en línea recta (anomenades corpuscles ). Teoria corpuscular.Amb aquesta teoria podriaexplicar fenòmens com:

S. XVII-XVIIIIsaac Newton

Considerà la llum una ONA MECÀNICA LONGITUDINAL (com el so).

Teoria ondulatòria.

Christian Huygens

- La llum viatja en líniarecta.- La reflexió: Elscorpuscles a l’arribar a una superfície opaca reboten.

LA TEORIA MÉS ACCEPTADA VA SER LA TEORIA CORPUSCULAR JA QUE NO S’HAVIAOBSERVAT EL FENOMEN DE DIFRACCIÓ QUE ÉS UN FENOMEN ONDULATORI.

• Difracció: Consisteix en la desviació o distorque pateix el frontd’ones, quan travessa un obstacle que té unes dimensions igualso inferiors a la longitud d’ona. L’ona difractada es propaga en totes les direccions.

D34

Què és la difracció (No confondre amb DIFRACCIÓ)?

•L’obstacle pot ser:

- Una paret amb una petita obertura (de la mida de la longitud d’ona), que només deixa passar una petita porció del front d’ona.

D35

El front d’ones es distorsiona El front d’ones es distorsiona quan travessa l’obertura.

Al principi els raigs d’ona tenenla direcció horitzonal, en canvi, al travessar l’escletxa, la direcció és radial.

Això ens explicaria que l’onapot arribar a punts on, en principi, si viatges en línia recta no arribaria.

Quan l’obertura té unes dimensions superiors a la longitud de l’ona , no es produeix la difracció. L’ona es propaga seguint la direcciórectílinia dels raigs.

D36

El fenomen de la difracció ens permet explicar perquè podem escoltar una conversa a l’altra banda d’una habitació. El front d’ona troba una petita obertura, i es propaga a apartir d’aquesta en totes direccions.

Això ho estudiarem més endavant:

La llum es comporta com una ona i pot arribar al punt A al passar una obertura.

Una partícula no pot arribar al punt A al passar un obstacle.

AA

D37

En el cas de la llum:

La llum blanca correspon a la suma de vàries llums de longitud d’ona

entre 380 nm i 780 nm. NOTA : 1 m = 109 nm.

D38

En el cas de la llum visible al difractar-se també, s’observa la dispersió de la llum (la descomposició de la llum blanca)

El làser, emet llummonocromàtica, d’una sola longitud d’ona, per exemple

λλλλ = 625 nm, correspon a una longitud d’ona de la regióvermella.

Raig de llum blanca

Un conjunt d’espectre continu de colors

Raig de llum monocromàtica vermella

Taques de llum vermella separades de zones de foscor.

D39

Van demostrar la difracció de la llum i van fer la pro posta que la llum era una ONA MECÀNICA TRANSVERSAL

S. XVIII-S.XIX

Les experiències de Young i Fresnel.

LA TEORIA CORPUSCULAR va ser abandonada i es va acceptar LA TEORIA ONDULATÒRIA.

J.C. Maxwell va proposar que la llum era una ONA S. XIX-S. XX

J.C. Maxwell va proposar que la llum era una ONA ELECTROMAGNÈTICA, és a dir, la propagació d’un camp ma gnètici un camp elèctric, sense necessitat de cap medi, perp endicularsentre ells i a la direcció de propagació.

D40

En física, els camps són regions de l’espai on actuen forc es.

Camps físicsCAMP ELÈCTRIC (E) actuen forces elèctriques

CAMP MAGNÈTIC (B) actuen forces magnètiques.

Que necessitem per produir un camp elèctric i un camp magnètic a la vegada, càrregues (electrons ) en moviment .la vegada, càrregues (electrons ) en moviment .

El Sol es troba en estat de plasma (els ions positius i els electronsestan separats). Els electrons estan en moviment constan t, generant llum.

c =1111

=1

= 3·108 m/s (Aquesta velocitat és justament la velocitat de la llum al buit)µµµµo · εεεεo 4 ππππ 10-7

· 8,85·10-12

permitivitat elèctrica del medipermeabilitat magnètica

Així al 1865 Maxwell va suggerir que la llum era una ona electromagnètica.

D41

La llum generada:

- en els focs artificials- en les bombetes fluorescents, de xenó o de neó- o en les làmpades incandescents

corresponen a moviments dels electrons.

Làmpades fluorescents

http://jersey.uoregon.edu/elements/Elements.html

D42

El focs artificials: contenen pólvora i sals de metall s.

En cremar-se la pòlvora allibera energia, aquesta ener gia és absorbida pels electronsdels àtoms metàl·lics i salten a una altra capa, quan t ornen a la seva capa inicial alliberen energia en forma de llum.

http://www.gobiernodecanarias.org/educacion/3/Usrn/lentisc al/1-lecciones/Q2/2-1-estructura-2/lecciones/espectro-bo hrMB-2/bohrr.htm

Salta l’electró de la L’electró torna de la capa 3 a la capa 1, Salta l’electró de la

capa 1 a la capa 3capa 3 a la capa 1, alliberant llum.

D43

Posteriorment van aparèixer altres fenòmens que només es podeinexplicar si es considerava la llum una partícula (ano menada per Albert Einstein, FOTONS).

Actualment la teoria acceptada LA TEORIA ONA - PARTÍCULA

S. XX

Per explicar alguns fenòmens és necessari considerar la llum una ona electromagnètica i altres fenòmens només es poden ex plicar si considerem la llum com un conjunt de partícules anomenadesconsiderem la llum com un conjunt de partícules anomenadesFOTONS.