INDICEINTRODUCCION2FOTOMETRIA4LUZ4Unidad de medida de intensidad de fuentes de luz5Iluminacin (E) de una superficie:5Fuentes luminosas6INTENSIDAD LUMINOSA7Los cuerpos y la luz8Refraccin9Reflexin (fsica)11Reflexin de la luz11Retrorreflexin11REFLEXION DE LA LUZ15ESPEJOS PLANOS16DISTANCIA FOCAL DE UN ESPEJO ESPFERICO16ECUCACION DEL ESPEJO17LENTES ESFERICAS19USOS DE LA ENERGA SOLAR19BIBLIOGRAFA26

INTRODUCCION

Lafotometraes la rama de laAstronomaque se dedica a medir el brillo de los diferentesastros:estrellas,planetas,satlites,asteroides,cometas, etc. La escala de brillos de las estrellas fue establecida por el astrnomo griegoHiparco de Nicea, quien dividi estos brillos en cincogradosomagnitudes; ms tarde, con la invencin deltelescopiopor Galileoen1609, se ampli laescalapara incluir estos astros telescpicos, invisibles al ojo humano por su extrema debilidad.Los astros ms brillantes (como elSol) tienen magnitud negativa mientras que los ms dbiles la tienen positiva, siendo sta tanto mayor cuanto ms dbiles son: el Sol tiene magnitud -26,8,Sirio-1,5, laEstrella Polar2,12,Urano5,8,Neptuno7,2 yPlutn13,6. Las estrellas ms dbiles que un telescopio profesional puede capturar son superior a la 25.En elsiglo XIXNorman Pogsondetermin correctamente la escala de magnitudes, de tal manera que el salto de una magnitud a otra (por ejemplo de la 1 a la 2, o de la 2 a la 3) corresponde a un cambio igual a 2,512 veces, siendo este valor la raz quinta de 100.Existen distintos mtodos: fotometra visual, fotogrfica, confotmetrofotoelctrico (fotometra fotoelctrica) y ms reciente concmarasCCD(fotometra CCD); todos ellos trabajan en distintas bandas (Banda V,Banda B, etc.) segn elfiltroutilizado al efectuar las mediciones.Para efectuar estas mediciones se han definido unossistemas fotomtricos, los ms conocidos de los cuales son el UBV deW. W. MorganyHarold Johnsony el UBVRI deA. CousinsyJ. Menzies.Si la precisin con la que se medan las magnitudes a mediados del s. XX era de una centsima, con el uso de la fotometra CCD se ha ampliado esta precisin a milsimas de magnitud: en 2006, a diezmilsimas de magnitud, en un estudio fotomtrico delcmulo abiertoM67. En 2009 el satliteKeplerse lanz al espacio con un sensor capaz de detectar cambios de 20 partes por milln (1/50000).

Elojohumano no tiene la misma sensibilidad para todas laslongitudes de ondaque forman elespectro visible. La Fotometra introduce este hecho ponderando las diferentes magnitudes radiomtricas medidas para cada longitud de onda por un factor que representa la sensibilidad del ojo para esa longitud. La funcin que introduce estos pesos se denominafuncin de luminosidado funcin de eficiencia luminosa relativa de un ojo modelo, que se suele denotar como,o(este modelo u observador estndar es muy similar a los de laColorimetra). Esta funcin es diferente dependiendo de que el ojo se encuentre adaptado a condiciones de buena iluminacin (visin fotpica) o de mala (visin escotpica). As, en condiciones fotpicas, la curva alcanza su pico para 555 nm, mientras que en condiciones escotpicas lo hace para 507 nm.

FOTOMETRIALa fotometra es aquella parte de la fsica cuyo objeto es la medida de la intensidad de la luz

LUZLa luz es una forma de energa radiante ondulatoria existente en todo el universo, que al incidir en sobre los rganos sensoriales adecuados permite distinguir los objetos.

FUENTES LUMINOSAS : Son los cuerpos que emiten luz propia FUENTES INCANDECENTES : Adems de la luz emiten calor FUENTES LUMINESCENTES : Solo emiten luz

En la naturaleza existen diversas fuentes luminosas:

Las estrellas incluyendo al sol ( se trata de la fusin atmica) Los relmpagos y rayos (son descargas elctricas) Las reacciones qumicas de combustin violenta, como las llamas y brazas en que emiten luz Los metales a altas temperaturas Ciertas sustancias como el fosforo Ciertos animales como la lucirnaga

Utilizando las propiedades de emitir luz de ciertos elementos, el hombre ha inventado ciertas fuentes luminosas artificiales:

Las velas, lmparas y faroles de llama directa. Los aparatos que suscitan luminosidad por excitantes electrnicos (pantallas de tv, de calculadoras, LED.

Unidad de medida de intensidad de fuentes de luz

El primero en crear la unidad de intensidad de fuentes de luz fue el cientfico Violle: calentando en un crisol, platino. La luz generada por ese platino incandescente al pasar por una abertura de un centmetro cuadrado de superficie genera lo que se llama un violle de intensidad.En la actualidad se utiliza la unidad Candela (cd) que es igual a 1/60 violle.

Iluminacin (E) de una superficie:

Se llama as a la cantidad de luz recibida por una superficie dependiendo de la intensidad de la fuente luminosa y la distancia a la que est colocada esa fuente de luz, se calcula con la frmula:

Frmula de Iluminacin

La unidad de Iluminacin (E) es el LUX (lux = cd / m2)E: iluminacinI: intensidadd: distancia

Fuentes luminosasA nuestro alrededor existen numerosos objetos que emiten luz, por ejemplo el Sol, una lmpara, una vela. A estos objetos que transforman algn tipo de energa en luz se les llama fuentes de luz o fuentes luminosas. En el caso de la vela la energa proviene de una reaccin qumica llamada combustin, en la lmpara se transforma energa elctrica en luz y en el Sol es producto de reacciones nucleares.La luz emitida por cualquier fuente luminosa siempre proviene de una transformacin de energa.

Clasificacin de fuentes luminosasClasificacin segn el origen:- Fuentes naturales: por ejemplo, el Sol o un relmpago- Fuentes atrificiales: por ejemplo, una linterna o una vela.

Clasificacin segn cmo se produce la emisin- Fuentes incandescentes: Son aquellas que emiten luz y calor al ambiente. Por ejemplo, el filamento de una lamparita.- Fuentes luminiscentes: Son aquellas que emiten luz sin emitir calor al ambiente. Por ejemplo, un tubo de luz.

A las fuentes luminiscentes se las puede clasificar en:- Fluorescentes: Estos materiales luego de recibir energa, la absorben y emiten luz mientras dura la absorcin de energa. Por ejemplo: al apagar un televisor su pantalla deja de emitir luz casi instantneamente.- Fosforescentes: Estos materiales reciben energa, la absorben y la emisin de luz contina despus de la absorcin de energa. Por ejemplo: los relojes que estn recubiertos con una pintura especial siguen emitiendo luz durante un tiempo prolongado, as se los pueden ver en una habitacin oscura.

INTENSIDAD LUMINOSALaintensidad luminosase define como la cantidad deflujo luminosoque emite una fuente por unidad dengulo slido. Su unidad de medida en elSistema Internacional de Unidadeses lacandela(Cd). Matemticamente, su expresin es la siguiente:

Entonces:

La candela (cd) se define como la intensidad luminosa en una determinada direccin, de una fuente emisora de radiacin monocromtica de frecuencia 540 x 1012 Hz, equivalente a 555 nm en el vaco, y que posee una intensidad de radiacin en esa direccin de 1/683 vatios por estereorradin. Una candela se define como la intensidad luminosa de una fuente de luz monocromtica de 540THzque tiene una intensidad radiante de 1/683vatiosporestereorradin, o aproximadamente 1,464mW/sr. La frecuencia de 540THz corresponde a una longitud de onda de 555nm, que se corresponde con la luz verde plida en la regin de mxima sensibilidad cromtica del ojo. Ya que hay aproximadamente 12,6estereorradianes en una esfera, elflujo radiantetotal sera de aproximadamente 18,40mW, si la fuente emitiese de forma uniforme en todas las direcciones. Una vela corriente produce con poca precisin una candela de intensidad luminosa.Los cuerpos y la luzLa luz cumple con todas las propiedades de las ondas y con los fenmenos que ellas producen como: reflexin, refraccin, difraccin y la interferencia. Una caracterstica de los rayos luminosos es su propagacin rectilnea y en todas direcciones.Los cuerpos segn su comportamiento frente a los rayos luminosos se clasifican en: opacos reflectantes o traslucido transparentes.Cuando un cuerpo recibe luz, pueden ocurrir uno o varios de los siguientes fenmenos: La luz refleja en el cuerpo, es decir, choca contra el cuerpo y vuelve hacia el lugar del que procede. La luz es absorbida por el cuerpo, es decir, entra en el cuerpo, pero no lo atraviesa. La luz pasa a travs del cuerpo, es decir, entra en el cuerpo y lo atraviesa.

Los cuerpos pueden ser transparentes, traslcidos u opacos. Cuerpos trasparentes. Son los que dejan pasar casi toda la luz que les llega. sta es la razn por la que podemos ver claramente los objetos que estn detrs de ellos. Cuerpos traslcidos. Son los que dejan pasar una parte de la luz que les llega. Por esta razn no podemos ver con claridad los objetos situados detrs de ellos. Cuerpos opacos. Son los que no dejan que los atraviesa la luz. sta es la razn por la que no podemos ver los objetos que hay detrs de ellos.Cuando la luz encuentra en su campo un cuerpo opaco, detrs de dicho cuerpo se produce una zona oscura, a la que no llega la luz. Esta zona sin iluminar se llama sombra. Alrededor de la zona de sombra suele haber una zona poco iluminada que se llama penumbra.La luz se propaga de unos cuerpos a otros, incluso en el vaco, con las siguientes particularidades: Se propaga en lnea recta. sta es la razn por la que un haz de luz, como el que produce una linterna, deja de verse cuando se interpone un cuerpo opaco en su camino. Se propaga en todas las direcciones. sta es la razn por la que la llama de una vela ilumina todo el espacio que hay a su alrededor. Se propaga con gran rapidez. En el aire y en el vaco la luz viaja a 300 000 Km. cada segundo. En el agua lo hace con una velocidad menos de 224 00 Km. cada segundo.Refraccin La refraccin es el cambio de direccin que experimenta una onda al pasar de un medio material a otro. Solo se produce si la onda incide oblicuamente sobre la superficie de separacin de los dos medios y si estos tienen ndices de refraccin distintos. La refraccin se origina en el cambio de velocidad de propagacin de la onda sealada. Un ejemplo de este fenmeno se ve cuando se sumerge un lpiz en un vaso con agua: el lpiz parece quebrado. Tambin se produce refraccin cuando la luz atraviesa capas de aire a distinta temperatura, de la que depende el ndice de refraccin. Los espejismos son producidos por un caso extremo de refraccin, denominado reflexin total. Aunque el fenmeno de la refraccin se observa frecuentemente en ondas electromagnticas como la luz, el concepto es aplicable a cualquier tipo de onda. Se produce cuando la luz pasa de un medio de propagacin a otro con una densidad ptica diferente, sufriendo un cambio de rapidez y un cambio de direccin si no incide perpendicularmente en la superficie. Esta desviacin en la direccin de propagacin se explica por medio de la ley de Snell. Esta ley, as como la refraccin en medios no homogneos, son consecuencia del principio de Fermat, que indica que la luz se propaga entre dos puntos siguiendo la trayectoria de recorrido ptico de menor tiempo. Por otro lado, la velocidad de la penetracin de la luz en un medio distinto del vaco est en relacin con la longitud de la onda y, cuando un haz de luz blanca pasa de un medio a otro, cada color sufre una ligera desviacin. Este fenmeno es conocido como dispersin de la luz. Por ejemplo, al llegar a un medio ms denso, las ondas ms cortas pierden velocidad sobre las largas (p. ej., cuando la luz blanca atraviesa un prisma). Las longitudes de onda corta son hasta cuatro veces ms dispersadas que las largas lo cual explica que el cielo se vea azulado, ya que para esa gama de colores el ndice de refraccin es mayor y se dispersa ms. En la refraccin se cumplen las leyes deducidas por Huygens que rigen todo el movimiento ondulatorio: El rayo incidente, el reflejado y el refractado se encuentran en el mismo plano. Los ngulos de incidencia y reflexin son iguales, entendiendo por tales los que forman respectivamente el rayo incidente y el reflejado con la perpendicular (llamada Normal) a la superficie de separacin trazada en el punto de incidencia. La velocidad de la luz depende del medio por el que viaje, por lo que es ms lenta cuanto ms denso sea el material y viceversa. Por ello, cuando la luz pasa de un medio menos denso (aire) a otro ms denso (cristal), el rayo de luz es refractado acercndose a la normal y por tanto, el ngulo de refraccin ser ms pequeo que el ngulo de incidencia. Del mismo modo, si el rayo de luz pasa de un medio ms denso a uno menos denso, ser refractado alejndose de la normal y, por tanto, el ngulo de incidencia ser menor que el de refraccin. As podemos decir que la refraccin es el cambio de direccin de la propagacin que experimenta la luz al pasar de un medio a otroReflexin (fsica) La reflexin es el cambio de direccin de una onda, que al entrar en contacto con la superficie de separacin entre dos medios cambiantes, regresa al punto donde se origin. Ejemplos comunes son la reflexin de la luz, el sonido y las ondas en el agua.Reflexin de la luz La luz es una manifestacin de energa. Gracias a ella las imgenes pueden ser reflejadas en un espejo, en la superficie del agua o un piso muy brillante. Esto se debe a un fenmeno llamado reflexin de la luz. La reflexin ocurre cuando los rayos de luz que inciden en una superficie chocan en ella, se desvan y regresan al medio que salieron formando un ngulo igual al de la luz incidente, muy distinta a la refraccin.Retrorreflexin La retrorreflexin es la capacidad que tienen algunas superficies que por su estructura pueden reflejar la luz de vuelta hacia la fuente, sin que importe el ngulo de incidencia original. Este comportamiento se puede observar en un espejo, pero nicamente cuando ste se encuentra perpendicular a la fuente; es decir, cuando el ngulo de incidencia es igual a 90. Se puede construir un retrorreflector simple colocando tres espejos ordinarios de forma que todos sean perpendiculares entre s (un reflector esquinero). La imagen que se produce es igual a la imagen producida por un espejo pero invertida. Tal como se observa en la figura, la combinacin de las diferentes superficies hace que el haz de luz sea reflejado de vuelta a la fuente. Si a una superficie se le aplica una pequea capa de esferas reflectivas es posible obtener una superficie con una capacidad limitada de retrorreflexin. El mismo efecto se puede obtener si se dota a las superficies con una estructura similar a pequeas pirmides (reflexin esquinera). En ambos casos, la estructura interna de la superficie refleja la luz que incide sobre ella y la enva directamente hacia la fuente. Este tipo de superficies se utilizan para crear las seales de trnsito y las placas de los automviles; en este caso particular no se desea una retro reflexin perfecta, pues se quiere que la luz retorne tanto hacia las luces del vehculo que emite el haz de luz como a los ojos de la persona que lo va conduciendoptica geomtricaLas ondas de luz son electromagnticas y por tanto consisten en un campo elctrico oscilante perpendicular a un campo magntico oscilante y en fase con l. Las longitudes de onda de la luz visible estn en el intervalo de 400 a 700 nm

Por consiguiente, las ondas de luz son ondas transversales, ya que la oscilacin de la onda es perpendicular a la direccin de propagacin. Como tales, tienen muchas propiedades en comn con otras ondas transversales, como las que existen en una cuerda o en la superficie del agua. Una de las pruebas ms contundentes de que la luz es una onda transversal es que la luz puede polarizarse propiedad que solo poseen las ondas transversales.Velocidad de la luzUno de los primeros en hacer la medicin de la luz fue Galileo, no tuvo xito y concluyo que la transmisin de la luz, si no es instantnea, es muy rpida. El primer resultado cuantitativo apareci en 1675, cuando el astrnomo Danes Roemer uso el movimiento relativo de la tierra y de una de las lunas de jpiter para llegar a la conclusin de que la luz viajaba a unos 2.1*10(8) m/s.Las primeras mediciones de alta precisin fueron efectuadas por el estadounidense A.A. Michelson en la dcada de 1920. Michelson midi el tiempo que un haz luminoso tardaba en recorrer la distancia de 70 km entre el monte san Antonio y el monte Wilson en california. El haz se refleja en un espejo M hacia el cubo, donde vuelve a reflejarse, si el cubo est en la posicin correcta, el haz llegara al ojo del observador en la posicin indicada.

Los experimentos que establecieron el valor actual de c se realizaron a principios de la dcada de 1970, usando mediciones de longitud de onda y frecuencia de la luz emitida por lseres. Estas mediciones son de las ms precisas que se hayan efectuado para una constante fsica. (Enrique, 1996)La luz viaja con mayor velocidad en el vaco, su velocidad en otros materiales siempre es menor que c. adems, su velocidad en materiales que no sean vaco depende de la longitud de la onda de la luz y del material.REFLEXION DE LA LUZAl dejar caer una piedra en un estanque, un conjunto de ondas circulares o frentes de onda se mueve alejndose del punto donde la piedra golpeo el agua. Los frentes de onda, viajan en forma radial hacia afuera del centro las flechas en la direccin del frente de onda se denominan rayos. Observe que los rayos son siempre perpendiculares a los frentes de onda. Por lo tanto podemos especificar el movimiento de una onda dibujando rayos o frentes de onda, los dos mtodos son tiles.

Supongamos que una onda plana en el agua incide sobre una pared planta, la velocidad de una onda incidente puede separarse en dos componentes, u1 perpendicular a la pared y u2 paralela a la pared. Al golpear la pared u1 invierte su direccin y u2 no cambia. Como resultado de esto, la onda se refleja en la superficie. Veamos cono se relaciona el Angulo de incidencia 0 con el ngulo de reflexin. (Isgleas, 1971)El hecho de que una onda en el agua se refleje en forma tal que el ngulo de incidencia sea igual al ngulo de reflexin tiene validez general.

ESPEJOS PLANOSTodo objeto puntual no tiene una imagen puntual correspondiente detrs del espejo, el punto del cual los rayos que parten del objeto puntual parecen surgir despus de reflejarse en el espejo. Por cuestiones de claridad no se han mostrado los rayos de los otros puntos pero usted deber tener presente que el conjunto de los rayos de todos los puntos del objeto forma su imagen.En otras palabras, los rayos que llegan al ojo no provienen del punto donde se ve la imagen. No es posible que la imagen del objeto apareciera en una hoja de papel colocada en 1 detrs del espejo. La mente interpreta que la luz viene de I. por su puesto, la imagen de un objeto que se ve reflejada es un espejo siempre es una imagen virtual y esta exactamente a la misma distancia detrs del espejo que el objeto delante de l.DISTANCIA FOCAL DE UN ESPEJO ESPFERICOUn espejo esfrico es una porcin de la superficie de una esfera hueca. La lnea PA que pasa por el centro de la esfera y es perpendicular a la superficie, es el eje principal del espejo. Si la luz se refleja en la superficie interna del espejo, ele espejo se conoce como cncavo, si la luz refleja en la superficie externa esfera, el espejo se denomina convexo.

ECUCACION DEL ESPEJOLa distancia del objeto al espejo se llama distancia del objeto, la altura del objeto se llama O. la altura de la imagen de denomina I y su distancia al espejo,l a distancia de la imagen, es i. obteniendo la relacin de los lados correspondientes se tiene.

Los tringulos sombreados tambin son semejantes. La distancia AH y DE son las alturas del objeto y la imagen respectivamente. Observe adems que DE=GJ as:

La ecuacin del espejo permite calcular la distancia i de la imagen que se forma en el espejo si se conocen la distancia del objeto p y la distancia focal f. A la inversa, permite determinar dnde debe colocarse un objeto para formar una imagen en un lugar especfico

LENTES ESFERICASLa aplicacin ms til del fenmeno de refaccin est en las lentes y su capacidad para formar imgenes. Una lente bien constituida es capaz de enfocar un haz de rayos paralelos en pequea regin del foco. Para ver esto consideramos la ley de Snell se aplica a la refraccin de la luz que incide sobre una superficie esfrica.

Como la luz puede pasar por una lente en cualquier direccin, la lente tiene puntos focales o focos a ambos lados. Si la lente es delgada, es decir su espesor es mucho menor que la distancia focal, estos focos estarn a la misma distancia a ambos lados del lente.USOS DE LA ENERGA SOLARElsoles una estrella que los seres humanos siempre hemos identificado y que hemos aprovechado en formas distintas, pues es la fuente principal deenergaen el Sistema Solar de forma directa o indirecta. Esta fuente de energaelectromagntica es fundamental para laexistenciade vida en el planeta.

La Tierra recibe alrededor de 275 millones de gigawatt-aos (275 x 10 a la 15 potencia de watts) de radiacin solar en la atmsfera superior cada ao, lo que significa un total de 8.2 millones de quads de energa al ao (actualmente la humanidad consume 400 quads cada ao). En otras palabras, cada da que pasa la Tierra recibe 56 veces la energa que la humanidad consume en un ao.

Aproximadamente 30% es reflejado al espacio mientras que elrestoseabsorbeen nubes, ocanos y masas. En promedio anual, los polos reciben menos insolacin que elecuador, porque los polos de la superficie de la Tierra no estn angulados con el Sol.

La insolacin es una medida de la radiacin solar recibida en una superficie de rea registrada durante un tiempo determinado. Sellamatambin irradiacin solar. Se mide en joules por milmetro cuadrado. La radiacin solar hace contacto con el planeta que se encuentra dentro de una magnetsfera. Algo de la energa solar ser absorbido en la magnetsfera y elrestoreflejado. Usualmente la radiacin solar absorbida se convierte en energa trmica, causando un incremento en la temperatura de objeto. (Estefani, 2010)

El espectro de la luz solar en la superficie de la Tierra est en el visible y cerca de los rangos infrarrojos con una pequea parte de ultra-violeta. La luz visible es slo una parte del espectro electromagntico. La radiacin electromagntica no es monocromtica, sino de un rango de diferentes longitudes de onda y por tanto niveles de energa.

La tierra, losocanosy la atmsfera absorbenla radiacin solary aumenta su temperatura, permitiendo un ambiente propicio para la vida. Lasplantasusan la luz para haceralimentoa travs de lafotosntesis, los animales se alimentan de las plantas. Lasplantaspueden usarse comoEnerga de Biomasay si decaen bajo ciertas condiciones, con el paso del tiempo se transforman enenergas fsilescomo carbn,petrleo, y gasnaturalque usamos todos los das.

El sol adems ejerce interacciones con la Tierra a travs de su campo electromagntico y de la gravedad que ejerce, provocando su rotacin y por tanto, calor desde el ncleo de la Tierra, que posteriormente es aprovechado como Energa Geotrmica y como uno de los principales orgenes de la Energa en los ocanos.

Actualmente, se ha identificado que la energa solar puede aprovecharse de 4 formas distintas que se clasifican en activas (pneles, colectores trmicos) o pasivas (construccin sustentable) dependiendo de la forma en que capturan, convierten y distribuyen la energa solar.(1) como fuente de calor

(2) a travs de una arquitectura solar,

para generarelectricidadsolar trmica (transformar la energa envaporcon energa cintica y alimentar ungenerador elctrico)

a travs de celdas fotovoltaicas de sistemas conectados a uncircuito elctrico.

Las celdas fotovolticas son arreglos dematerialessemiconductores con un potencial de flujo de electrones controlado que al ser energizados por fotones deluz de energa solargeneran unacorriente elctrica. Esta tecnologa puede organizarse en mdulos o sistemas para alimentar un circuito elctrico para ser aprovechado directamente por luces en el hogar, aparatos, negocios,transportee infinidad de aparatos.Engeneralel gran obstculo de aprovechar la energa solar es que la actual tecnologa slo funciona cuando el sol irradia en la superficie de la tecnologa de forma directa (por las noches o en das nublados se deben sustituir la fuente de energa, por ejemplo con gasnaturalpara mantener los procesos)

BIBLIOGRAFA

Enrique, J. (1996). fundamentos de fisica II. Mexico: interamericana editores.Estefani, G. (2010). fisica II. mexico.Isgleas, A. N. (1971). antologia de fisica. mexico: universidad nacional autonoma de mexico.

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