Tema 9. La llum [Modo de...
Transcript of Tema 9. La llum [Modo de...
![Page 1: Tema 9. La llum [Modo de compatibilidad]blocs.xtec.cat/aulavirtualfisica1rbat/files/2011/03/tema-9-la-llum... · La pertorbació produïda en un extrem de la corda es propaga](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022051522/5a70b62f7f8b9aac538c2b11/html5/thumbnails/1.jpg)
Tema Tema 9. La llum9. La llum
Vostre llibre Tema 10. La llum(pàg. 226-255)
![Page 2: Tema 9. La llum [Modo de compatibilidad]blocs.xtec.cat/aulavirtualfisica1rbat/files/2011/03/tema-9-la-llum... · La pertorbació produïda en un extrem de la corda es propaga](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022051522/5a70b62f7f8b9aac538c2b11/html5/thumbnails/2.jpg)
ÍNDEXÍNDEX
9.1. Què és una ona?
9.2. Tipus d’ones
9.4. La llum visible o llum blanca
9.3. Magnituds característiques de les ones
9.5. Espectre electromagnètic9.5. Espectre electromagnètic
9.6. Front d’ona i raig
9.7. Fenòmens ondulatoris de la llum
9.7.1. Reflexió. Miralls
9.7.2. Refracció. Lents
9.7.3. Difracció
9.7.4. Polarització
9.7.5. Interferències
![Page 3: Tema 9. La llum [Modo de compatibilidad]blocs.xtec.cat/aulavirtualfisica1rbat/files/2011/03/tema-9-la-llum... · La pertorbació produïda en un extrem de la corda es propaga](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022051522/5a70b62f7f8b9aac538c2b11/html5/thumbnails/3.jpg)
Una ona és una pertorbació que es propaga de veí a veí, sense transport de matèria, però amb transport d’energia.
9.1. Què és una ona?
D1
ENERGIAONATRANSPORTA
http://web.educastur.princast.es/proyectos/fisquiwe b/Laboratorio/Ondas1/LabOndas1.htm
La pertorbació produïda en un extrem de la corda es propaga per cada punt de la corda.
Cada punt de la corda es queda en el mateix lloc (NO HI HA TRANSPORT DE MATÈRIA), el que avança i es propaga és la PERTORBACIÓ o ONA.
![Page 4: Tema 9. La llum [Modo de compatibilidad]blocs.xtec.cat/aulavirtualfisica1rbat/files/2011/03/tema-9-la-llum... · La pertorbació produïda en un extrem de la corda es propaga](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022051522/5a70b62f7f8b9aac538c2b11/html5/thumbnails/4.jpg)
D2
Cada fotografia mostra com l’ona o pertorbació es propaga a través de la corda.
![Page 5: Tema 9. La llum [Modo de compatibilidad]blocs.xtec.cat/aulavirtualfisica1rbat/files/2011/03/tema-9-la-llum... · La pertorbació produïda en un extrem de la corda es propaga](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022051522/5a70b62f7f8b9aac538c2b11/html5/thumbnails/5.jpg)
D3
Les ones en la superfície de l’aigua, una ona sonora ( so) o una ona sísmica (terratrèmolo tsunami) són exemples d’ones en 2 o 3 dimensions.
![Page 6: Tema 9. La llum [Modo de compatibilidad]blocs.xtec.cat/aulavirtualfisica1rbat/files/2011/03/tema-9-la-llum... · La pertorbació produïda en un extrem de la corda es propaga](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022051522/5a70b62f7f8b9aac538c2b11/html5/thumbnails/6.jpg)
Les ones es poden classificar:
D4
9.2. Tipus d’ones
segons el medi
Mecàniques
Electromagnètiques
Unidimensionals
segons la dimensió Bidimensionals
Tridimensionals
segons la direccióLongitudinals
Transversals
![Page 7: Tema 9. La llum [Modo de compatibilidad]blocs.xtec.cat/aulavirtualfisica1rbat/files/2011/03/tema-9-la-llum... · La pertorbació produïda en un extrem de la corda es propaga](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022051522/5a70b62f7f8b9aac538c2b11/html5/thumbnails/7.jpg)
D5
Tipus d’ones segons el medi
Mecàniques Electromagnètiques
Són les ones que necessiten un medi per propagar-se.
Exemples:
Són les ones que NO necessiten un medi per propagar-se.
Exemples:Exemples:
- Les ones produïdes en una corda(es propaguen a través de la corda)
- Les ones produïdes en un llac quan llancem una pedra.(es propaguen a través de l’aigua).
Exemples:
- La llum visible es propaga en forma d’ones i no necessita cap medi ja que es propaga del Sol cap a la Terra a través de l’espai.
![Page 8: Tema 9. La llum [Modo de compatibilidad]blocs.xtec.cat/aulavirtualfisica1rbat/files/2011/03/tema-9-la-llum... · La pertorbació produïda en un extrem de la corda es propaga](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022051522/5a70b62f7f8b9aac538c2b11/html5/thumbnails/8.jpg)
D6
Tipus d’ones segons la dimensió de propagació
Unidimensionals Bidimensionals
Són les ones que es propaguen en una direcció.
Tridimensionals
Són les ones que es propaguen en un pla.
Exemples:
Són les ones que es propaguen per l’espai, és a dir, en tres dimensions.
Exemples:
- Les ones que es produeixen en una corda(es propaguen en la direcció horitzontal)
Exemples:
- Les ones que es produeixen en un estanc quan llancem una pedra.
Exemples:
- El so o ona sonora(quan parlem en una habitació el so es pot escoltar en qualsevol punt de l’habitació)
- La llum visible
![Page 9: Tema 9. La llum [Modo de compatibilidad]blocs.xtec.cat/aulavirtualfisica1rbat/files/2011/03/tema-9-la-llum... · La pertorbació produïda en un extrem de la corda es propaga](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022051522/5a70b62f7f8b9aac538c2b11/html5/thumbnails/9.jpg)
D7
Tipus d’ones segons la direcció de propagació de l’ona i la direcció de vibració de les partícules del medi.
Longitudinals Transversals
Les partícules del medi oscil·len o vibren en la mateixa direcció que la de propagació de l’ona.
Les partícules del medi oscil·len o vibren de forma perpendicular a la de propagació de l’ona.
Exemple:
- El so
- El exemple de la figura
Exemple:
- La llum
- El exemple de la figura
![Page 10: Tema 9. La llum [Modo de compatibilidad]blocs.xtec.cat/aulavirtualfisica1rbat/files/2011/03/tema-9-la-llum... · La pertorbació produïda en un extrem de la corda es propaga](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022051522/5a70b62f7f8b9aac538c2b11/html5/thumbnails/10.jpg)
Exercici 1. Indica dos exemple d’ones mecàniques i dos exemples d’ones
electromagnètiques.
D8
Exercici 2. Quins tipus d’ones són les ones del mar? Raona la t eva resposta.
Exercici 3. Es poden propagar les ones electromagnètiques per u n medi que no sigui
el buit? Raona la teva resposta.
Exercici 4. Quina diferència hi ha entre una ona produïda en un a corda i el so?
![Page 11: Tema 9. La llum [Modo de compatibilidad]blocs.xtec.cat/aulavirtualfisica1rbat/files/2011/03/tema-9-la-llum... · La pertorbació produïda en un extrem de la corda es propaga](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022051522/5a70b62f7f8b9aac538c2b11/html5/thumbnails/11.jpg)
D9
9.3. Magnituds característiques de les ones:
elongació
Velocitat d’ona
amplitud
Longitud d’ona
període
freqüència
REPRESENTACIÓ DE L’ONA EN UN INSTANT DE TEMPS:REPRESENTACIÓ DE L’ONA EN UN INSTANT DE TEMPS:
eix y(l'estat de vibració,
en m)
direcció de propagació de l'ona
eix x (cadascun dels punts de la corda)5 150
3525
10
20
-20
-10
crestes
valls
![Page 12: Tema 9. La llum [Modo de compatibilidad]blocs.xtec.cat/aulavirtualfisica1rbat/files/2011/03/tema-9-la-llum... · La pertorbació produïda en un extrem de la corda es propaga](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022051522/5a70b62f7f8b9aac538c2b11/html5/thumbnails/12.jpg)
D10amplitud Longitud d’ona
REPRESENTACIÓ d’una ONA EN UNA CORDA EN UN INSTANT DE TEMPS
Elongació (y) Estat de vibració d’un punt de l’ona.
elongació
eix y(elongació o
estat de vibració, en m)
direcció de propagació de l'ona
eix x (cadascun dels punts de la corda)5 150
3525
7
14
-14
- 7
Amplitud
posició d'equilibri
Longitud d'ona
Elongació (y) Estat de vibració d’un punt de l’ona.
Ex. El punt de la corda x = 20 m es troba en l’est at de vibració y = 0 m.
El punt de la corda x = 12,5 m es troba vibrant en y = 7 m.
Amplitud, A Estat màxim de vibració d’un punt de l’ona.
Ex. L’ona té una amplitud de A = 14 m.
Longitud d’ona ( λ)Distància entre dos punts d’ona que es troben en el mateix estat de vibració.
Ex. La longitud d’ona λ = 20 m
![Page 13: Tema 9. La llum [Modo de compatibilidad]blocs.xtec.cat/aulavirtualfisica1rbat/files/2011/03/tema-9-la-llum... · La pertorbació produïda en un extrem de la corda es propaga](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022051522/5a70b62f7f8b9aac538c2b11/html5/thumbnails/13.jpg)
Exercici 5. Simulació de la pàgina web:
http://web.educastur.princast.es/proyectos/fisquiwe b/Laboratorio/Ondas1/LabOndas
1.htm
D11
MESURANT AMPLITUDS
El costat del quadre val 0,5 m
![Page 14: Tema 9. La llum [Modo de compatibilidad]blocs.xtec.cat/aulavirtualfisica1rbat/files/2011/03/tema-9-la-llum... · La pertorbació produïda en un extrem de la corda es propaga](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022051522/5a70b62f7f8b9aac538c2b11/html5/thumbnails/14.jpg)
Exercici 6. Simulació de la pàgina web:
http://web.educastur.princast.es/proyectos/fisquiwe b/Laboratorio/Ondas1/LabOndas
1.htm
D12
MESURANT LONGITUDS D’ONA
6,96 m6,96 m
6,96 m
![Page 15: Tema 9. La llum [Modo de compatibilidad]blocs.xtec.cat/aulavirtualfisica1rbat/files/2011/03/tema-9-la-llum... · La pertorbació produïda en un extrem de la corda es propaga](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022051522/5a70b62f7f8b9aac538c2b11/html5/thumbnails/15.jpg)
Exercici 7. Observa les ones següents:
D13
a) Quina té una longitud d’ona més gran?
b) Quina té una amplitud més elevada?
c) Quina és la relació entre les amplituds de les ones A i B?
d) Quina és la relació entre les longituds d’ona?
![Page 16: Tema 9. La llum [Modo de compatibilidad]blocs.xtec.cat/aulavirtualfisica1rbat/files/2011/03/tema-9-la-llum... · La pertorbació produïda en un extrem de la corda es propaga](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022051522/5a70b62f7f8b9aac538c2b11/html5/thumbnails/16.jpg)
D14
El temps que triga un punt de l’ona en fer una osci l·lació completa (pujada-baixada-pujada).
També es defineix com el temps que triga l’ona en r ecorre una distància equivalent a la seva longitud d’ona.
període freqüència
Període, T
T = 1,2 s
![Page 17: Tema 9. La llum [Modo de compatibilidad]blocs.xtec.cat/aulavirtualfisica1rbat/files/2011/03/tema-9-la-llum... · La pertorbació produïda en un extrem de la corda es propaga](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022051522/5a70b62f7f8b9aac538c2b11/html5/thumbnails/17.jpg)
Exercici 10. Observa les ones següents:
D15
eix y(elongació o
estat de vibració, en m)
t (en s)5 150
3525
7
14
-14
- 7
Amplitud
posició d'equilibri
Període (temps que triga el punt de l'ona en fer un a oscil·lació completa)
Ens fixem en un punt de l'ona i veiem com vibra amb el temps
T = 20 s (el punt triga 20 s en fer una oscil·lació completa)
Quina té un període més llarg?
![Page 18: Tema 9. La llum [Modo de compatibilidad]blocs.xtec.cat/aulavirtualfisica1rbat/files/2011/03/tema-9-la-llum... · La pertorbació produïda en un extrem de la corda es propaga](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022051522/5a70b62f7f8b9aac538c2b11/html5/thumbnails/18.jpg)
D16
El nombre d’oscil·lacions completes que fa un punt de l’ona en 1 segon.
La seva unitat en el SI és s -1 o Hz (Hertzs)
període freqüència
freqüència, f
Ex. Si un punt de la corda fa en 1 segon 4 oscil·la cions completes, la f = 4 Hz.
f = T1
T = f1
Ex. Si el període d’una ona val T = 1,2 s. Quan val la seva freqüència?
f = 1,2 s
1 = 0,83 Hz (en 1 s fa 0,83 oscil·lacions, no arrib a ni afer una oscil·lació completa)
![Page 19: Tema 9. La llum [Modo de compatibilidad]blocs.xtec.cat/aulavirtualfisica1rbat/files/2011/03/tema-9-la-llum... · La pertorbació produïda en un extrem de la corda es propaga](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022051522/5a70b62f7f8b9aac538c2b11/html5/thumbnails/19.jpg)
D17
Exercici 11. Calcula el període i la freqüència de l’ona represe ntada:
y(elongació o
estat de vibració, en m)
t (en s)1 30
75
posició d'equilibri
T = 4 s
El període val T = 4 s
f = 4 s1 = 0,25 Hz
![Page 20: Tema 9. La llum [Modo de compatibilidad]blocs.xtec.cat/aulavirtualfisica1rbat/files/2011/03/tema-9-la-llum... · La pertorbació produïda en un extrem de la corda es propaga](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022051522/5a70b62f7f8b9aac538c2b11/html5/thumbnails/20.jpg)
D18
Marquem dos punts de l’ona
Velocitat de propagació de l’ona
Quan l’ona arriba primer punt encenem el cronòmetre
t = 0 s
8 m
v = te
Quan l’ona arriba al segon punt parem el cronòmetre
t = 2 s
t = 0 s
Velocitat de propagació de l’ona L’espai recorregut per l’ona entre el temps que tarda l’ona a recórrer aquest espai
v = = 4 m/s 2 s8 m
![Page 21: Tema 9. La llum [Modo de compatibilidad]blocs.xtec.cat/aulavirtualfisica1rbat/files/2011/03/tema-9-la-llum... · La pertorbació produïda en un extrem de la corda es propaga](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022051522/5a70b62f7f8b9aac538c2b11/html5/thumbnails/21.jpg)
D19
Quan l’ona ha recorregut un espaiigual a longitud d’ona
e = λ
el temps que ha passat és igual al
El dibuix representa l’ona en diferents instants de temps.
8 m
λ = 3 m
v = te
el temps que ha passat és igual al període
t = T
Velocitat de propagació de l’ona
v = Tλ
v = = 2,5 m/s 1,23
v = λλλλ · f
![Page 22: Tema 9. La llum [Modo de compatibilidad]blocs.xtec.cat/aulavirtualfisica1rbat/files/2011/03/tema-9-la-llum... · La pertorbació produïda en un extrem de la corda es propaga](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022051522/5a70b62f7f8b9aac538c2b11/html5/thumbnails/22.jpg)
D20
Exercici 12. Es llança una pedra al llac i crea una ona que tard a 8 s a recórrer 16 m.
Quina és la velocitat de l’ona? Si la distància ent re dues crestes de la pertorbació és
d’1m, quin és període de l’ona? Quina és la freqüèn cia de l’ona?
![Page 23: Tema 9. La llum [Modo de compatibilidad]blocs.xtec.cat/aulavirtualfisica1rbat/files/2011/03/tema-9-la-llum... · La pertorbació produïda en un extrem de la corda es propaga](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022051522/5a70b62f7f8b9aac538c2b11/html5/thumbnails/23.jpg)
D21
Exercici 13. En un moment donat, una corda té la forma que descr iu la taula següent.
Sabent que l’amplitud és de 6 cm, dibuixa l’ona que forma la corda i troba la longitud
d’ona.
x (cm) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
y (cm) 0 5 5 0 - 5 - 5 0 5 5 0 -5
![Page 24: Tema 9. La llum [Modo de compatibilidad]blocs.xtec.cat/aulavirtualfisica1rbat/files/2011/03/tema-9-la-llum... · La pertorbació produïda en un extrem de la corda es propaga](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022051522/5a70b62f7f8b9aac538c2b11/html5/thumbnails/24.jpg)
D22
Exercici 14. En Marc ha fet una marca en una corda i mentre vibr ava ha fet 6
fotografies, una cada 2 s. Ha mirat l’alçada de la marca en cada fotografia i ha escrit
la taula següent. Sabries dibuixar el moviment de l a marca segons cada instant de
temps? Digues quin és el període de l’oscil·lació.
t (s) 2 4 6 8 10 12 14 16 18
y (cm) 15 0 -15 0 15 0 -15 0 15
![Page 25: Tema 9. La llum [Modo de compatibilidad]blocs.xtec.cat/aulavirtualfisica1rbat/files/2011/03/tema-9-la-llum... · La pertorbació produïda en un extrem de la corda es propaga](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022051522/5a70b62f7f8b9aac538c2b11/html5/thumbnails/25.jpg)
D23
Exercici 15. Dibuix el gràfic d’una ona que té freqüència 0,2 Hz .
Exercici 16. Dibuix el gràfic d’una ona que té longitud igual a 2 m.
![Page 26: Tema 9. La llum [Modo de compatibilidad]blocs.xtec.cat/aulavirtualfisica1rbat/files/2011/03/tema-9-la-llum... · La pertorbació produïda en un extrem de la corda es propaga](https://reader034.fdocuments.mx/reader034/viewer/2022051522/5a70b62f7f8b9aac538c2b11/html5/thumbnails/26.jpg)
D24
9.4. La llum visible o llum blanca
Llum És una una ona electromagnètica, transversal i long itudinal.
La llum és l’única radiació electromagnètica que po t estimular
l’ull, la qual cosa ens permet detectar els colors dels objectes.
Llum visible
Llum blanca
La llum, llum visible o llum blanca correspon a la suma de diverses
ones electromagnètiques, que poden dividir-se en tr es regions:
750 nm 300 nm
Regió verda Regió blava