LA LUZ ES UNA ONDA ELECTROMAGNÉTICA

LA LUZ ES LA PARTE DEL ESPECTRO E. M. QUE PODEMOS

VER CON NUESTROS OJOS

ÓPTICA

ESPECTRO VISIBLE

400 nm < < 650 nm

Maxwell

propuso que un campo

eléctrico variable en el tiempo

produce un campo magnético al

igual que las corrientes

Ec. de Maxwell en el vacío

Gauss para E

Gauss para B

Faraday

Ampere-Maxwell

0

Predice ondas electromagnéticas que se

propagan con una velocidad v = 1/ 00

Este valor coincide con la velocidad de la luz

c = 3x108 m/s

Ondas em

Ex = E0 sen[k(z - vt) ]

By = B0 sen[k(z - vt) ]

E

S

B B0 = E0 /c

Vector de Poynting (S)

La energía se propaga en la dirección de S = (E x B)/0

E

S

B

Vector de Poynting y energía transportada por una onda

Smedio = potencia por unidad de área = Intensidad

I = Smedio = B0E0 /20

Vector de Poynting y energía transportada por una onda

Smedio = potencia por unidad de área = Intensidad

I = Smedio = B0E0 /20

x E

S

y z

B

Ondas em polarizadas

Ex = E0 sen[k(z - vt) ]

By = B0 sen[k(z - vt) ]

B0 = E0 /c

Ondas em polarizadas

E

S

B

Propagación libre en un material homogéneo

En línea recta

Con velocidad v = 1 / 0

vm = c / n

n = índice de refracción

interfaces transparentes

Aparece una onda reflejada

y una onda transmitida

normal

i r

t

interfaces transparentes

La normal a la superficie y el rayo incidente

definen el plano de

incidencia

normal

i r

t

Leyes de Snell

1) Los rayos reflejados y transmitidos están en el plano de incidencia

normal

ni i r

t

nt

2) i = r

3) ni sen(i) = nt sen(t)

n depende del color de la luz

Dispersión

n depende del color de la luz

Dispersión

Refracción

Si nt> ni

El rayo t se acerca a la normal

Si nt < ni

El rayo t se aleja de la normal

Intensidad reflejada

Para incidencia normal Ii Ir

ni

It

nt

Ir = [(ni-nt)2/(ni+nt)2] Ii

It = Ii - Ir

Ir/Ii = 5 % para vidrio

Reflexión total interna

Reflexión total interna

Sólo ocurre si ni > nt

Ii Ir

ni RTI

nt

t = 90º ;máximo

ni sen(RTI) = nt x 1

sen(RTI) = nt /ni

RTI > 42º para vidrio

Reflexión total interna

Prismas de RTI

Polarización por reflexión

Luz No

Polarizada

Luz

Polarizada

Luz No

Polarizada

90º

Ángulo de Brewster

B Luz

PolarizadaB + t + 90º=

180º90º

tt = 90º- B

sen (t) = cos (B) ni sen(B) = nt cos(B)

tan (B) = nt/ni

B = 56º para vidrio

Espejos planos

Imagen virtual

i = p