Explorando la Luz y el Sonido: Ondas, Propiedades y Contaminación

Luz y Sonido

Ondas: La Base de la Luz y el Sonido

Una onda es una perturbación que se propaga, según su naturaleza, en el vacío o en un medio material. ¡Se propaga, no es material!

Tipos de Ondas

• Sonido:
  • Se origina en un foco.
  • Necesita un medio material (aire, agua, etc.) para transmitirse.
• Luz:
  • Se origina en un foco.
  • Se propaga por el vacío o por un medio material.

Luz: Tipos de Cuerpos

• Luminosos (fuentes primarias): Ej: estrella, sol, lámparas encendidas.
• Iluminados (fuentes secundarias): Reflejan la luz recibida. Ej: espejos, luna y objetos.

Tipos de Objetos Según su Interacción con la Luz

• Opacos: No dejan pasar la luz. Ej: materiales.
• Transparentes: Dejan pasar toda la luz. Ej: cristales transparentes.
• Translúcidos: Dejan pasar parte de la luz. Ej: gafas de sol.

Propagación de la Luz

En un medio transparente, la luz se propaga en línea recta y se representa con rayos.

• La velocidad de la luz en el vacío es prácticamente igual que la velocidad de la luz en el aire y es de 300.000 km/s.

Reflexión de la Luz

Ocurre cuando el rayo de luz choca con una superficie opaca y rebota.

1. Rayo incidente
2. Rayo reflejado
3. Ángulo de incidencia
4. Ángulo de reflexión

Leyes de la Reflexión

1. El rayo incidente, el rayo reflejado y la normal están en el mismo plano.
2. El ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión.

Refracción de la Luz

Ocurre cuando cambia la dirección del rayo de luz al atravesar medios transparentes distintos.

1. Rayo incidente
2. Rayo refractado
3. Ángulo de incidencia
4. Ángulo de refracción
5. Normal (perpendicular)

Leyes de la Refracción

1. El rayo incidente, el rayo refractado y la normal están en el mismo plano.
2. El ángulo de incidencia y el ángulo de refracción no son iguales.

• Índice de refracción: Cuando la luz va del aire o del vacío a otro medio transparente.

Espejos y Lentes

Espejos (Relacionado con la Reflexión)

Espejos planos: Superficie plana y pulimentada que refleja aproximadamente el 95% de la luz que recibe.

Propiedades de la Imagen Reflejada

1. Está detrás del espejo y a la misma distancia que el objeto.
2. Es virtual y del mismo tamaño que el objeto.
3. Es simétrica y directa.

Espejos esféricos: Superficie curva y pulimentada que refleja el 95% de la luz que recibe.

Lentes (Relacionado con la Refracción)

Lentes: Medio transparente limitado por dos caras, algunas de las cuales son curvas.

Lentes Convergentes o Convexas

Aquellas que están curvadas hacia afuera (por lo menos una de sus caras). La imagen percibida tendrá características diferentes (tamaño, posición) dependiendo de: la curvatura de la lente y la distancia real entre la lente y el objeto.

Lentes Divergentes o Cóncavas

• Son las que están curvadas hacia el interior.
• La imagen percibida siempre es más pequeña y más próxima que el objeto real.

Descomposición de la Luz

• Al incidir oblicuamente un rayo de luz blanca sobre un cristal poliédrico (con muchas caras) se descompone en diversos colores formándose el espectro visible.
• La luz que más se desvía es la violeta y la que menos la roja.

Sonido

Una onda, o perturbación, originada en un foco, que necesita un medio material para propagarse.

• La velocidad del sonido en el aire es 340 m/s.
• La velocidad del sonido en el agua es 1.500 m/s.
• La velocidad del sonido en el hierro es 6.000 m/s.

Propagación del Sonido: Reflexión y Refracción

• Reflexión: El sonido se refleja cambiando de dirección y pudiendo volver al punto de origen.
  • Eco: Es la doble percepción de un sonido (el original y el reflejado después de chocar con un obstáculo que está a 17 m o más).
  • Reverberación: Se produce cuando el tiempo transcurrido entre la llegada del sonido directo y el reflejado es menor de 50 ms.
• Refracción: El sonido cambia de velocidad al cambiar de medio.

Cualidades del Sonido

• Intensidad: Es la fuerza con la que se percibe un sonido. Puede ser fuerte (volumen alto) o débil (volumen bajo).
• Tono: Es el número de vibraciones por segundo. Pueden ser grave o agudo.
• Timbre: Es la cualidad del sonido que permite distinguir el instrumento o persona que lo emite.

Contaminación Acústica y Lumínica

Contaminación Acústica

Hace referencia al ruido o sonido molesto que llega a producir efectos nocivos en la población.

Observaciones

• El ruido se mide en decibelios.
• La OMS considera los 50 decibelios como el límite superior deseable.
• En las ciudades el ruido oscila entre 35 decibelios y 85 decibelios.

Contaminación Lumínica

• Se genera por toda la luz que se emite por encima de la horizontal de las luminarias.