IMATGES
Moviment ondulatori
Les ones
Moviment
ondulatori = moviment en el qual no hi ha un transport net de matèria, sinó
només de quantitat de moviment i d’energia.
Ones de propagació
= per on es transmet la quantitat de moviment i l’energia d’un moviment
ondulatori.
Focus emissors d’ones = conjunt de partícules del medi material on
s’origina la pertorbació.
Tipus d’ones segons la direcció de propagació de l’ona
Ona
transversal
Quan les direccions
de propagació de l’ona són sempre horitzontals , perpendiculars en tot moment a
la direcció d’oscil·lació de les partícules.
Exemple: Ones
electromagnètiques, ones produïdes en una corda, ones a la superfície d’un
líquid...
Ona longitudinal
Quan la direcció de
propagació de l’ona i la direcció d’oscil·lació de les partícules del medi
coincideixen.
Exemple: el so, les ones sísmiques.
Característiques generals de les ones
Velocitat de fase
És la velocitat amb
què es transmet la pertorbació des del focus fins a un punt determinat del
medi.
v= λ/T v=
λ·f
Front d’ona
És el conjunt de
punts del medi als quals arriba la pertorbació en un instant de temps
determinat.
Raig
Qualsevol línia
recta que sigui perpendicular a un front d’ona determinat. Els diferents raigs
corresponen a diferents direccions de propagació de l’ona.
Amplitud
És la distància que
hi ha entre la posició màxima d’una partícula del medi i la seva posició
d’equilibri (en metres).
Longitud d’ona
És la distància que
hi ha entre dos punts consecutius que es troben en el mateix estat
d’oscil·lació en un instant de temps determinat (en metres)
Període
És el temps que
tarda una partícula del medi, en el cas de les ones mecàniques, o el camps
electromagnètic, en el cas de les ones electromagnètiques, en completar una
oscil·lació completa (en segons).
Freqüència
És el nombre
d’oscil·lacions que es verifiquen en un segon. D’acord amb aquesta expressió,
es comprova que la freqüència és la magnitud inversa del període, f=1/T, i,
així, la seva unitat en el SI és el s-1, unitat que rep el nom de
Hertz (Hz).
Principi de Huygens. Fenòmens ondulatoris
Els punts que formen un front d’ona es comporten com a nous focus emissors
d’ones, les quals es propaguen en totes direccions amb la mateixa velocitat de
fase, i originen el següent front d’ona.
Difracció:
Consisteix en la distorsió que pateix una ona quan arriba a un obstacle que
n’impedeix la transmissió i que té unes dimensions comparables a la longitud
d’ona.
Interferències:
D’acord amb el principi de superposició, la funció d’ona resultant y és la
suma algebraica de les dues funcions d’ona que interfereixen:
y= y1 + y2
Tipus d’interferències:
·
Constructiva
·
Destructiva
·
Parcialment constructiva
Caràcter Ondulatori de la llum
La llum es propaga per el moviment ondulatori, es a dir, per ones.
Ones de radiofreqüència
Microones
Radiació infraroja
Llum visible
Radiació ultraviolada
Raigs X
Raigs gamma
Propietats ondulatòries de la llum
Reflexió i refracció:
En la reflexió, l’ona incident canvia la seva direcció de propagació quan
arriba a la superfície de separació dels dos medis, però continua movent-se en
el mateix medi, i dóna lloc a l’ona reflectida. Així doncs, si anomenem v1
la velocitat de fase en el primer
medi, tant l’ona incident com l’on reflectida es propaguen amb al mateixa
velocitat v1.
La refracció, en canvi, consisteix en una variació tant de la direcció de
propagació de l’ona com del seu medi de transmissió. Per tant, si anomenem v2
la velocitat de fase en el segon medi, l’ona refractada es mou a aquesta
velocitat v2.
Lleis:
Llei de la reflexió: Els angle d’incidència son iguals. Per tant:
αi= αr
Llei de la refracció o de Snell: La relació entre els sinus de l’angle
d’incidència i els sinus de l’angle de refracció coincideix amb al relació
entre les velocitats de l’ona en els dos medis.
Aquesta relació és una constant que es coneix amb el nom d’index de
refracció, i que se simbolitza mitjançant n:
Difusió:
Quan la llum i, en general, qualsevol ona electromagnètica es propaguen a
través d’un medi, interaccionen amb els seus àtoms; d’acord amb les lleis de
Maxwell del camp electromagnètic, la radiació es parcialment absorbida pels
àtoms del medi i posteriorment és reemesa en totes direccions; aquest fenomen
s’anomena difusió, i és més apreciable com més gran es la freqüència de la
radiació.
Òptica geomètrica. Miralls
Un mirall és un sistema òptic constituït per una superfície polida i llisa
que és molt reflectora, és a dir, que reflecteix pràcticament tots els raigs de
llum que hi incideixen i dóna imatges clares dels objectes. Hi ha diferents
tipus de miralls:
·
Mirall pla
·
Mirall esfèric
·
Mirall esfèric còncau
·
Mirall esfèric convex
Òptica geomètrica. Lents
Una lent és un sistema òptic format per dues superfícies refringents, és a
dir, que refracten els raigs de llum que incideixen, amb un eix comú, una de
les quals, almenys, és corba.
Lent biconvexa:
Aquest tipus de lents tenen dos punts focals, un a cada costat, que son els
punt a on intersecten els raigs refractats corresponents als raigs que
incideixen paral·lels al seu eix.
Una magnitud relacionada amb la distància focal es la potència de la lent, que
és el valor invers de la distància focal.
P
Lent bicòncava:
Lent amb dos superfícies esfèriques i còncaves iguals. Es crea amb la seva
primera superfície centrada sobre l’origen i la segon superfície posicionada
sota del eix x.
L’ull com a sistema òptic
L’ull humà i les seves parts:
