Nava Rivera Oscar Eduardo
25 de Marzo del 2014
Examen 5 (corrección)
Bibliografia:http://es.wikipedia.org/wiki/Dispersi%C3%B3n_%28f%C3%ADsica%29, http://www.ojocientifico.com/5535/que-es-la-refraccion-de-la-luz,
5A.


Se denomina vector de Poynting al vector cuyo módulo representa la intensidad instantánea de energía electromagnética que fluye a través de una unidad de área perpendicular a la dirección de propagación de la onda electromagnética, y cuyo sentido es el de propagación.

Recibe su nombre del físico inglés John Henry Poynting. Se expresa mediante el símbolo

El vector de Poynting puede definirse como el producto vectorial del campo eléctrico y el campo magnético, cuyo módulo es la intensidad de la onda:

 


donde representa el campo eléctrico, la intensidad del campo magnético y el campo de inducción magnética, siendo la permeabilidad magnética del medio. Su unidad en SI es el Vatio / metro cuadrado.

Dado que los campos eléctrico y magnético de una onda electromagnética oscilan con la frecuencia de la onda, la magnitud del vector de Poynting cambia en el tiempo. El promedio del vector de Poynting sobre un período muy superior al periodo de la onda es llamado irradiancia, I:

.

La irradiancia representa el flujo de energía asociado a la radiación electromagnética en la dirección perpendicular a su dirección de propagación.

• Potencia de la luz:  Es igual al número de fotones por unidad de tiempo por la energía de uno de ellos.
• Intencidad de la luz:  la intensidad luminosa se define como la cantidad de flujo luminoso que emite una fuente por unidad de ángulo sólido. Su unidad de medida en el Sistema Internacional de Unidades es la candela (Cd). Matemáticamente, su expresión es la siguiente:
  

  
  

  
  

  
  

  
  

  
  

  

• Amplitud de la luz: La amplitud es el desplazamiento máximo desde la posición de equilibrio. La longitud de onda (λ) es la distancia entre dos máximos o senos consecutivos de la onda. La velocidad de propagación (V) de las compresiones o la velocidad de fase de la onda es igual al producto de la frecuencia por la longitud de onda: v = f.λ. 
• Número de onda:  El número de onda es una magnitud de frecuencia que indica el número de veces que vibra una onda en una unidad de distancia. En la literatura científica se suele representar con la letra griega nu con virgulilla: . Sus unidades en el sistema internacional son los ciclos por metro (o metros recíprocos, m^-1). Sin embargo, en campos como la espectroscopia de infrarrojos, resulta más útil emplear los ciclos por centímetro (o centímetros recíprocos, cm^-1), una unidad que el sistema cegesimal de unidades también denomina Kayser (K).

Esta magnitud se define como la inversa de la longitud de onda:

donde λ es la longitud de la onda en el medio.

 1._Indice de Refracción de Willebrard Snell.

La ley de Snell (también llamada ley de Snell-Descartes) es una fórmula utilizada para calcular el ángulo de refracción de la luz al atravesar la superficie de separación entre dos medios de propagación de la luz (o cualquier onda electromagnética) con índice de refracción distinto. El nombre proviene de su descubridor, el matemático holandés Willebrord Snel van Royen (1580-1626). La denominaron "Snell" debido a su apellido pero le pusieron dos "l" por su nombre Willebrord el cual lleva dos "l".
La misma afirma que la multiplicación del índice de refracción por el seno del ángulo de incidencia es constante para cualquier rayo de luz incidiendo sobre la superficie separatriz de dos medios. Aunque la ley de Snell fue formulada para explicar los fenómenos de refracción de la luz se puede aplicar a todo tipo de ondas atravesando una superficie de separación entre dos medios en los que la velocidad de propagación de la onda varíe.

 2._Dispersión

Se denomina dispersión al fenómeno de separación de las ondas de distinta frecuencia al atravesar un material. 

La luz blanca que llega al prisma se refracta y emerge formando una serie de bandas de colores diferentes. Este fenómeno se denomina dispersión o descomposición de la luz. La descomposición de la luz blanca fue descubierta por Newton en 1666.

Al proyectarse sobre una pantalla las bandas de color que emergen del prisma, se observa los colores: rojo, anaranjado, amarillo, verde, azul, añil y violeta.

3._ Interferencia 

El experimento de Young, también denominado experimento de la doble rendija, fue realizado en 1801 por Thomas Young, en un intento de discernir sobre la naturaleza corpuscular u ondulatoria de la luz. Young comprobó un patrón de interferencias en la luz procedente de una fuente lejana al difractarse en el paso por dos rejillas, resultado que contribuyó a la teoría de la naturaleza ondulatoria de la luz.
Posteriormente, la experiencia ha sido considerada fundamental a la hora de demostrar la dualidad onda corpúsculo, una característica de la mecánica cuántica. El experimento también puede realizarse con electrones, protones o neutrones, produciendo patrones de interferencia similares a los obtenidos cuando se realiza con luz.
La figura muestra el aparato que Young utilizó en su experimento.  El aparato consiste en una estrecha rendija S₁ y dos rendijas, también estrechas,  S₂  y S₃  paralelas a S₁ (equidistantes de ella) y una pantalla.  La luz procedente de una fuente  ( no representada) incide sobre la rendija S₁. Según el principio de Huygens, desde la rendija S₁ se propagan ondas secundarias que alcanzan en un mismo instante las rendijas S₂  y S₃  . Es evidente que toda variación de fase de las ondas emitidas por la fuente S₁  es acompañada por iguales variaciones de la fases de las ondas radiadas por las fuentes secundarias  S₂  y S₃  . Por consiguiente, en las ondas radiadas por las fuentes S₂  y S₃  la diferencia de fase queda siempre invariable, es decir, las fuentes  son coherentes.

Cuando las ondas provenientes de las rendijas S₂  y S₃  llegan a la pantalla, se observa sobre ella un cierto número de bandas brillantes y oscuras, paralelas a las rendijas, o sea, patrón de interferencia.

4._ Principio de Huygens  y Fresnel

De acuerdo con este principio, cada punto de un frente de onda se puede suponer como centro secundario de perturbación que emite ondas esféricas. Por otra parte, la perturbación total que llega a otro punto arbitrario posterior es el resultado de la interferencia de todas las onditas secundarias coherentes originadas en el frente de onda considerado

5._ Difracción de Fraunhofer 

Es un patrón de difracción de una onda electromagnética cuya fuente (al igual que la pantalla) se encuentran infinitamente alejadas del obstáculo, por lo que sobre éste y sobre la pantalla incidirán ondas planas. La difracción de Fraunhofer es, de esta manera, un caso particular de la difracción de Fresnel, y que también resulta más sencillo de analizar, debido a que la distancia de la abertura con la de la pantalla es muy grande y los rayos pueden ser analizados como paralelos, cosa que en el experimento de Fresnell no ocurre. Este tipo de fenómeno es observado a distancias más lejanas que las del campo cercano de la difracción de Fresnel y ocurre solamente cuando el número de Fresnel es mucho menor que la unidad y se puede realizar la aproximación de rayos paralelos.

5B.
El fotón es la partícula elemental responsable de las manifestaciones cuánticas del fenómeno electromagnético. Es la partícula portadora de todas las formas de radiación electromagnética, incluyendo los rayos gamma, los rayos X, la luz ultravioleta, la luz visible (espectro electromagnético), la luz infrarroja, las microondas y las ondas de radio. El fotón tiene una masa cero y viaja en el vacío con una velocidad constante.

En mi opinión la definición del texto de Hecht se me hace bastante confusa, por esto me disgusta  y se me hace complicado entender los conceptos. En cambio el concepto que el profesor nos ha dado se me hace mucho más facil de entender,  ademas de que concuerdan más con mi definición propuesta, me gusta la definición del profesor.

5C.
En mi opinión el premio nobel de física en 2012 y el texto en SAE tienen relación, primeramente porque son estudos aceca de la luz y lo que se busca segun entiendo en el texto de SAE es juntar parejas de fotones que podrían aplicarse en ciencia y tecnologia para aumentar caracteristicas a las maquinas. Por otro lado el premio nobel busca crear supercomputadoras, esa sería la aplicación inmediata, facilitando muchisimo el avance tecnologico. 

5D.
(d/dT)P  + (d/dP)T

 






 (d/dT)P + (d/dP)(P+T)

 Derivada.