Temas Selectos de Física II 2017-1

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Formación Propedéutica/Semestre 6 Uso de la luz polarizada Para mejorar el estudio microscópico de microorganismos y cristales. Para determinar la concentración de las soluciones de algunas sustancias como azúcares. Para determinar la elasticidad de los cuerpos. DISPERSIÓN ATMOSFÉRICA DE LA LUZ Dispersión de la luz: Newton en su experimento clásico fue el que inicio el conocimiento de lo que es el color. Encontrándose en un cuarto completamente cerrado, a oscuras, recibió la luz del sol que penetraba por una rendija, en un prisma de cristal, para que la luz refractada llegara a una pantalla blanca. Entonces observó que sobre dicha pantalla, se formaba una serie de matices iguales a las que se presentan en el arco iris: rojo, anaranjado, amarillo, verde, azul, índigo (o añil) y violeta. A este fenómeno se le conoce como dispersión de la luz y puede llevarse a cabo también con una rejilla de difracción, demostrándose así que la luz blanca es el resultado de la mezcla de todos estos colores. Demostró de nuevo Newton esta característica de la luz blanca por medio del llamado disco de Newton; este aparato se encuentra formado por un disco ligero, pintado radialmente con los colores del arco iris y que puede hacerse girar con rapidez; al hacerlo, dichos colores se mezclan en la retina, con lo que el disco se ve blanco. La dispersión y el azul del cielo. El azul del cielo y el rojo de las puestas del sol, se debe al fenómeno de la dispersión de la luz. Cuando la luz pasa a través de la atmósfera de la Tierra, las moléculas de aire recogen mucha luz y vuelven a emitirla en alguna otra dirección. 114 ANALIZAS LA NATURALEZA DE LA MECÁNICA ONDULATORIA
Temas Selectos de Física II 6 semestre Se puede imaginar a la luz actuando sobre las moléculas de aire y las pequeñas partículas de polvo. Una vez que son puestas en vibración por una onda de luz, las moléculas o partículas pueden volver a emitir la luz absorbida, a veces en la misma dirección, pero generalmente en cualquier otra. Las ondas de la luz son dispersadas por las moléculas de aire. Experimentalmente se ve, de acuerdo con la Teoría de la dispersión, que las ondas más cortas son dispersadas con mayor facilidad fácilmente que las ondas más largas. De acuerdo con esta ley, las ondas cortas de la luz violeta son dispersadas diez veces con mayor facilidad que las ondas largas de la luz roja. Los otros colores son dispersados en proporciones intermedios entre éstas. Así, cuando la luz del sol entra en la atmósfera de la Tierra, la luz violeta y azul es dispersada al máximo, seguido por el verde, amarillo, anaranjado y rojo, en el orden mencionado. Por cada diez ondas violetas dispersadas de un haz, sólo se dispersa una onda roja. CIELO AZUL DE MEDIODÍA La combinación de longitudes de onda en la luz natural varía con la hora del día debido a la diferente refracción de los rayos en la atmósfera. Al mediodía, al caer verticales, todos los rayos refractan por igual y la luz aparece blanca. Las moléculas del aire (generalmente aerosoles, vapor de agua y gotitas en suspensión) dispersan parte de la luz, sobre todo las radiaciones más cortas que son las que más se refractan. Esta luz con abundancia de radiaciones azules dispersa en la altura gracias al vapor y a los aerosoles en suspensión es la causa de que veamos el cielo azul. ¿POR QUÉ EL CIELO ROJIZO AL OCASO? Al atardecer, con el sol incidiendo de forma oblicua en la atmósfera, los rayos deben realizar un trayecto más largo y atravesar una capa más gruesa de aire y su refracción es mayor, tanto por el grosor a atravesar, como por el mayor ángulo de incidencia. Las radiaciones más cortas (azules) se refractan tanto que giran y descienden pronto hacia el suelo. Las rojas, por el contrario, sufren una menor refracción y tiñen de rojo el cielo durante el ocaso. A esto hay que añadir el qué, los átomos de ozono, al tener una mayor absorción en la zona del UV, restan porcentaje de azul a la luz de sol tiñéndola de rojo. BLOQUE III 115
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