LA LLUMEL SO

LA LLUM

La llum és una forma de radiació que es propaga en línia recta, detectada per l'ull humà, que transfereix energia d'un lloc a un altre, perquè els materials que absorbeixen llum guanyen l'energia dels materials que emeten llum, anomenats fonts de llum o cossos lluminosos.

Fonts de llum o cossos lluminosos cossos que emeten llum, els quals poden ser calents, com el Sol, el filament d'una bombeta o els gasos calents d'una flama, o freds, com un tub fluorescent, una pantalla de televisió o un làser.

La majoria de cossos poden ser vistos no perquè produeixin llum, sinó perquè reflecteixen la llum provinent d'una font de llum.

FORMACIÓ D'OMBRES

Com que la llum es propaga des d'una font lluminosa, en forma de rajos en línia recta, cap a un objecte forma l'ombra d'aquest, una zona enfosquida on s'impedeix el pas de la llum al darrera de l'objecte.

Quan la font de llum és puntual es genera una ombra total al darrera de l'objecte.

Quan la font de llum no és puntual, sinó extensa es generen dues ombres, una total, més petita que en el cas anterior, i una parcial que envolta l'ombra total.

Quan major és l'angle entre la direcció de la llum i un obstacle, més curta serà l'ombra d'aquest obstacle (a l'estiu, que el Sol està alt, les ombres són axafades). Al contrari, com menor sigui l'angle, l'ombra de l'obstacle serà més allargada (a l'hivern, que el Sol està baix, les ombres són allargades).Com més aprop està un objecte d'una font lluminosa, l'ombra serà major que si hi ha més distància.Com més llisa sigui una superfície, l'ombra es formarà més definidament que si és rugosa o corbada.

COMPORTAMENT DELS OBJECTES ON HI INCIDEIX LA LLUM

Quan la llum incideix sobre un cos pot passar que:- es desviï cap enrere de l'objecte, es parla de reflexió de la llum- travessi l'objecte, es parla de transmissió de la llum- sigui absorbida per l'objecte, es parla d'absorció de la llum

La majoria de vegades tenen lloc els tres fenòmens de reflexió alhora, però en diferents proporcions. Així, els cossos poden ser de tres tipus:- transparents, cossos que deixen passar la llum (1)- translúcids, cossos que deixen passar la llum parcialment, però no deixen veure bé a través d'ells (2)- opacs, cossos que no deixen passar la llum (3)

1 2 3

Reflexió

fenòmen que es dóna quan la llum incideix sobre una superfície plana. Pot ser:

reflexió especular: tots els rajos que incideixen paral∙lels sobre la superfície surten reflectits de manera paral∙lela, perquè la superfície és perfectament plana i polida, com la d'un metall, d'un vidre polit, d'un espill (làmina de vidre recoberta d'una fina capa metàl∙lica)

reflexió difusa: els rajos que incideixen paral∙lels sobre la superfície surten reflectits en totes direccions, perquè la superfície sembla plana, però té irregularitats, encara que siguin difícils de veure's, com un paper.

Reflexió en superfícies planes i llises

En la reflexió, quan un raig de llum incideix en una superfície llisa, es reflecteix de forma que l'angle que forma el raig incident (angle d'incidència) amb la perpendicular (normal) és exactament igual a l'angle que forma el raig reflectit (angle de reflexió) amb la perpendicular.

Aquesta és la reflexió que es produeix en un espill pla. La imatge que s'obté és exactament igual a l'objecte en mida i forma, encara que la relació imatge-objecte és igual a la relació mà dreta-mà esquerra (no es poden superposar).

Reflexió en espills esfèrics còncaus i convexos

Espill esfèric: és una superfície polida amb forma de casquet esfèric.Espill còncau: la superfície polida que fa d'espill és la part interior, l'espill està corbat cap a endins. Si l'objecte és llunyà a l'espill, la imatge que es forma és real, invertida i més petita que l'objecte (es redueix la mida de l'objecte).Si l'objecte és proper a l'espill, la imatge que es forma és virtual, dreta i més gran que l'objecte (s'augmenta la mida de l'objecte).Espilll convex: la superfície polida que fa d'espill és la part exterior, l'espill està corbat a la part de fora i la imatge que es forma és virtual, dreta i més petita que l'objecte (es redueix la mida de l'objecte).

Espills còncaus: en llanternes, fars, faroles... (augmenten la reflexió de la llum), espillets de dentistes... (concentren el camp visual).

Espills convexos: en instruments de seguretat com espills de vigilància i de tràfic (augmenten el camp visual).

Refracció

fenòmen que es dóna quan la llum incideix sobre materials, com el vidre o l'aigua, que refracten, és a dir, desvien els rajos de llum pel canvi de velocitat que sofreeixen en passar d'un medi a un altre (la llum es mou més lenta en l'aigua o el vidre que en l'aire).

Quan un raig de llum passa de l'aire a l'aigua o al vidre, el raig és refractat apropant-se a la normal, de forma que l'angle de refracció és més petit que l'angle d'incidència (disminueix la velocitat del raig).

Quan un raig de llum passa de l'aigua o del vidre cap a l'aire, el raig és refractat allunyant-se de la normal, de forma que l'angle de refracció és més gran que l'angle d'incidència (augmenta la velocitat del raig).

Prisma: qualsevol medi transparent limitat per dues cares planes no paral∙leles, normalment de vidre, ja siguin equilàters (angles de 60º) o rectes (angles de 90º, 45º i 45º).

En el prisma tenen lloc fenòmens de refracció a cadascuna de les cares planes.

Dispersió de la llum (dispersió cromàtica)Quan un feix de llum blanca incideix en un prisma no només és desviat, sinó que se separa en un feix més ample de diferens colors: violeta, blau, turquesa, verd, groc, taronja i vermell que és el que s'anomena espectre de la llum.

Així, la llum blanca és una llum composta dels set colors de l'arc de Sant Martí.Un prisma descompon la llum en els seus components, perquè cada color es refracta de forma diferent en travessar el prisma. Les gotes de pluja actuen com a prismes i descomponen la llum blanca del Sol formantl'arc de Sant Martí.

Lents: qualsevol medi transparent, normalment de vidre, limitat per dues superfícies, una de les quals, com a mínim és corba.

Són lents les lupes, els vidres de les ulleres, els objectius de les càmeres fotogràfiques...

Lents convergents: la imatge és diferent si:- la lent és prop de l'objecte (s'amplia la imatge) (lupa) o - la lent és lluny de l'objecte (es redueix la imatge i s'inverteix).Lents divergents: sempre formen imatges del dret i més petites que l'objecte que es col∙loca davant seu.

convergent convergent divergent

Defectes visuals

Miopia: la imatge es forma davant de la retina (globus ocular massa llarg, córnia massa corba o cristal∙lí més gruixut del normal).Es veu bé de prop, però no de lluny. Es corregeix amb lents divergents.Hipermetropia: la imatge es forma darrera de la retina (globus ocular massa curt, córnia massa plana o cristal∙lí més fí del normal).Es veu bé de lluny, però no de prop. Es corregeix amb lents convergents.Presbícia: és una forma d'hipermetropia que apareix amb l'edat, a mesura que el cristal∙lí va perdent la seva elasticitat i es torna rígid. Es veu bé de lluny, però no de prop.Es corregeix amb lents convergents (bifocals/progressives).Astigmatisme: la imatge és poc nítida i distorsionada (globus ocular amb més corbatura en una direcció que en l'altra, córnia no prou esfèrica).Es corregeix amb lents cilíndriques.

L'ull es comporta com una lent convergent que forma la imatge exactament en la retina quan es tracta d'un ull normal (globus ocular aproximadament esfèric de 2,5 cm de diàmetre), i quan hi ha defectes la imatge no es projecta en el lloc adequat (la retina fa de pantalla).

Quan hi ha defectes en el cristal∙lí o en la retina es produeixen els defectes en la visió.

http://www.educaplus.org/luz/lente1.html

EL SO

El so és la sensació que es produeix en l'òrgan auditiu de les vibracions dels cossos elàstics que es propaguen a través d'un medi, que sol ser l'aire, en forma d'ona longitudinal (la vibració de les partícules del medi i el desplaçament de l'ona sonora tenen la mateixa direcció).

La velocitat del so depèn del medi i la temperatura. La velocitat del so a l'aire és de 340 m/s. La velocitat del so a l'aigua és de 1.500 m/s.

música soroll

Les qualitats del so

Són els aspectes mesurables que es donen en qualsevol so: intensitat, to, timbre i duració.

Ones sonores

El so es propaga mitjançant ones a través d'un medi material, les partícules del qual vibren amb el pas de l'ona. Una ona és la propagació d'una pertorbació sense transport de matèria que presenta una forma i unes característiques que descriuen com la intensitat de l'ona varia amb el temps:

El so es propaga en gasos, líquids i sòlids (però no en el buit), de forma que va més ràpid en el medi on les partícules estan més juntes:

v so sòlids > v so líquids > v so gasos

En les tempestes primer s'observa la llum del llampec i després se sent el so del tro. Això és degut a què la llum viatja a una velocitat molt superior que el so. v llum (buit) = 300.000.000 m/s (aprox. també a l'aire) v so (aire) = 340 m/sEs pot calcular a quina distància es troba la tempesta, comptant el temps entre que es veu un llamp i se sent el tro. Aquest temps (s) multiplicat per la velocitat del so, donen la distància (m) on està la tempesta. La distància és igual a la velocitat (so aire) pel temps (d=v.t)

Suposant 15 s entre llampec i trodistància = 340 m/s x 15 sd = 5.100 m = 5,1 km

L'eco és la repetició d'un so en el mateix lloc que s'ha emès. És la reflexió del so, és a dir, un so que s'ha emès a certa distància d'un obstacle (paret o cim) sobre el qual rebota, i l'ona retorna a l'emisor i el so es torna a sentir al cap d'una estona, perquè el so va i ve. Quan hi ha diferents obstacles, es dóna la superposició al so original dels sons retornats de cada obstacle i es parla de reverberació (el so se sent confús). Per evitar la reverberació els locals es revesteixen de materials tous per absorbir el so (cortines, moquetes, suro, catifes...)

La distància mínima entre emissor iobstacle ha de ser d'uns 18­20 m. 

La reflexió del so té diferents usos com la sonda acústica o sonar. S'emeten ones sonores de freqüència molt alta (ultrasons) que es reflecteixen en el fons o en obstacles. Mesurant el temps que es tarda a captar l'ona que retorna, es determina la profunditat del fons o el lloc on es localitza un objecte. L'ona ha anat i ha tornat recorrent una distància igual a la velocitat (so aigua) pel temps.

Suposant que el temps que ha tardat l'ona des de què s'ha emès és de 0,3 sdistància = 1.500 m/s x 0,3 = 450 mprofunditat o localització objecte = 450 m / 2 = 225 m