Post on 22-Apr-2015
description
Unitat 5 Llum i so
1. Concepte d’ona mecànica i electromagnètica.
2. L’energia que percebem: llum i so.. Qualitats
del so.
3. La propagació del so. La velocitat del so. La
reflexió del so. El sonar. L’eco i la
reverberació. Percepció del so. Funcionament
de l’orella humana.
4. La propagació de la llum. La reflexió de la
llum: miralls. La refracció de la llum: lents.
Percepció de la llum. Funcionament de l’ull.
1. Concepte d’ona mecànica i electromagnètica.
En aquest tema estudiarem dues maneres de transmetre energia que proporcionen als sentits informació del món que ens envolta:
La llum. El so.
La llum i el so són ones.
Una ona és una pertorbació de alguna propietat de un medi, que es propaga a través del espai transportant energia i no matèria.
1. Concepte d’ona mecànica i electromagnètica.
Relaciona la imatge amb el concepte d’ona.
El medi pertorbat pot ser de naturalesa diversa.
1. Concepte d’ona mecànica i electromagnètica.
En funció del medi on es propaguen les ones es poden classificar en:
1.Ones mecàniques: les ones mecàniques necessiten un mitjà elàstic (sòlid, líquid o gasós) per a propagar-se.
Alguns exemples són: Ones marines:
PER QUIN MEDI ES PROPAGUEN LES
ONES?
b. Ones sísmiques.
c. Ones sonores.
2. Ones electromagnètiques: les ones electromagnètiques es propaguen per l’espai sense necessitat d’un medi material.
La llum, la ràdio, els raigs X, les microones... formen la radiació electromagnètica.
1. Una font de vibració mecànica. 2. Un mitjà elàstic (sòlid, líquid o gasós) a
través del qual es propagui la pertorbació.
QUINES SÓN LES CONDICIONS NECESSARIES PER LA PROPAGACIÓ DEL
SO?
La velocitat depèn del tipus de material.
Medi Velocitat
Aire 340m/ s
Aigua 1.500m/ s.
Sòlids (ferro)
6.000m/ s
Fusta 3900m/s
Com afecta l’estat de la matèria a la
velocitat de propagació del so?
2 fenòmens relacionats amb la reflexió del so
ECO REVERBERACIÓ
El so també es reflecteix. La reflexió del so s’aprofita en àmbits molt variats.
ECÒGRAFS SÒNARS
Un ecograf fa servir ultrasons.
L’aparell envia ultrasons i capta els sons reflectits. Mesurant l’interval de temps que tarda a rebre el so reflectit es pot deduir la distància a la qual es troba l’«obstacle ».
Aquesta tècnica s’utilitza per a obtenir imatges del cos
El sonar, és un altre aparell que es val de la reflexió del so per a detectar objectes al mar. S’ha utilitzat també per a cartografiar els fons marins i mesurar la profunditat de l’oceà.
Existeixen animals que utilitzen el mateix mètode.
Per quins motius?
Orientar-se
Trobar aliment
Comunicar-se
Aquesta qualitat rep el nom de ecolocalització.
L’orella humana.
1.L’orella externa
2. L’orella mitjana:
3. L’orella interna (connecta amb el cervell mitjançant els nervis auditius).
Com funciona l’orella? L’orella rep els sons i el conducte auditiu
extern els transmet a l’interior de l’orella
Qualsevol so captat per l’orella produeix una vibració del timpà.
Els ossicles de l’orella mitjana transmeten la vibració del timpà al laberint.
LA LLUM
Propagació llum línia recta
COMPORTAMENT OBJECTES
En òptica se sol comparar la velocitat de la llum en un medi transparent amb la velocitat de la llum en el buit, mitjançant:
l’índex de refracció (n)
La llum en el buit te una velocitat de: c= 300 000 Km/s.
En qualsevol medi material transparent la llum es propaga amb una velocitat (v)
v<c.
L’índex de refracció d’una substància és el quocient entre la velocitat de la llum
en el buit (c) i la velocitat de la llum en aquell medi (v):
Medi n
Buit 1,00000
Aire 1,00029
Aigua 1,333
Gel 1,31
Diamant 2,417
Acetona 1,36
Glicerina 1,473
Alcohol 1,38v
cn
3. La propagació de la llum. La reflexió de la llum:miralls. La refracció de la llum: lents.
Quines són les propietats de la llum?
Tots els materials que veiem reflecteixen certa quantitat de llum.
1. Quan un raig de llum incideix sobre una superfície es produeix un canvi en la direcció i el sentit del raig de llum.
Aquest fenomen físic s’anomena REFLEXIO
3. La propagació de la llum. La reflexió de la llum:miralls. La refracció de la llum: lents.
Les lleis de la reflexió. 1. El raig incident, la normal i el raig
reflectit es troben al mateix pla. El raig de llum que
arriba a la superfície es diu raig incident.
El raig que canvia de direcció i sentit es diu raig reflectit.
Î: angle d’incidència = L’angle que forma el raig incident amb la normal.
r: angle de reflexió = L’angle que forma el raig reflectit amb la normal.
LLEI DE REFLEXIÓ2. L’angle d’incidència i l’angle de reflexió
són iguals.
Î = r
COM S’EXPLICA AQUEST FENOMEN?
2. REFRACCIÓ.
Quan un raig de llum arriba a una superfície que separa dos medis que són transparents a la llum però tenen diferents propietats el raig de llum segueix amb el mateix sentit però canvia de direcció.
Raig incident: raig que arriba a la superfície que separa els dos medis.
Raig refractat: raig resultant del canvi de medi.
α: angle d’incidència : L’angle que forma el llamp incident amb la normal.
β: angle de refracció: L’angle que forma el raig reflectit amb la normal.
n: Índex de refracció del medi on arriba el raig incident.
n’: Índex de refracció del medi d’on surt el raig refractat.
Les lleis de la refracció. 1. El raig incident, la normal i el raig
reflectit es troben al mateix pla.
Quan n < n’ El raig refractat
s’acosta a la normal
α>β
Per exemple ?
Quan n > n’ El raig refractat
s’allunya de la normal :
α<β.
Per exemple?
En condicions normals els fenomen de reflexió i refracció es produeixen de forma simultània.
3. DIFRACCIÓ: La difracció de la
llum consisteix que la llum abandona la seva trajectòria rectilínia i es desvia en les vores d’un obstacle o un orifici.
4. DISPERSIÓ: La llum blanca es una barreja de llums de diferents colors.
3. La propagació de la llum. La reflexió de la llum:miralls. La refracció de la llum: lents.
El fenomen descobert per Newton es diu dispersió de la llum i al conjunt de llums que proporciona el prisma es diu espectre de la llum visible
Quan la llum travessa una lamina de vidre es desvia a l’entrar en ell i torna a desviar-se al sortir. Ambdues desviacions es compensen mútuament per que ambdues cares del vidre són paral·leles.
Com la direcció és la mateixa a l’entrar que al sortir, els objectes vists a través del vidre no semblen distorsionats
Aquesta propietat és la utilitzada per les lents per a desviar els raigs lluminosos de la manera desitjada.
Si les superfícies del vidre fossin corbes. Com seria la direcció del
raig de llum al sortir en relació a la direcció del raig que entra?
Tipus de lents DIVERGENTS CONVERGENTS
Les lents convergents són més gruixudes pel centre que per les vores. Concentren els raigs de llum.
Les lents divergents són més gruixudes per les vores que pel centre. Dispersen els raigs de llum.
La propagació de la llum. La reflexió de la llum: miralls. La refracció de la llum: lents.
Aparells que utilitzen diverses lents:
A) Microscopi.
La propagació de la llum. La reflexió de la llum: miralls. La refracció de la llum: lents.
B) Els prismàtics.
C) Els telescopis.
5.Percepció de la llum i del so. Funcionament de l’ull i de l’orella humana.
L’ull humà.
És l’òrgan que ens permet captar la llum del nostre entorn. És l’òrgan sensorial del sentit de la vista.
El moviment de l’ull possible gràcies a diversos músculs.
Com funciona l’ull?. La llum entra a l’ull per la pupil· la. El cristal·lí és la lent que enfoca les
imatges a la retina.
El cristal·lí es corba per enfocar les imatges pròximes i s’aplana per enfocar les més llunyanes.
Les cèl·lules de la retina són sensibles a la llum (transformen la informació lluminosa en impulsos nerviosos = FUNCIÓ ULL).
Un tipus cel·lular capta llums i ombres (bastons).
Altre, els colors (cons).
El nervi òptic transmet la informació al cervell.
La nostra visió és binocular gràcies a això veiem els objectes en relleu
IL·LUSIONS ÒPTIQUES