F I S I C A
M O D E R N A
IndiceFISICA MODERNA …1
Antecedentes de la fisica moderna …4Acerca de la fisica moderna …8
Ejemplos de fisica moderna …14Triptico de fisica moderna …21
OPTICA …22Desarrollo histórico de fisica moderna …23
Ejemplos de óptica …36TELESCOPIO …47
Parámetros y accesorios de un telescopio … 58Monturas de un telescopio …63
Impacto del telescopio …65Telescopios famosos …67
Triptico del telescopio …70CUESTIONARIO …72
Temas a presentar:
FISICA MODERNA …
ANTECEDENTES
de la
fisica moderna
ANTECEDENTES
La física moderna comienza a principios del siglo xx,
cuando el alemán Max Planck, investiga sobre el
“cuanto” de energía, decía que eran partículas de
energía indivisibles, y que no eran continuas como lo
decía la física clásica, por ello nace esta nueva rama
que estudia las manifestaciones que se producen en
los átomos, los comportamientos de partículas que
forman la materia y las fuerzas que las rigen.
La física clásica no servía para
resolver los problemas presentados,
ya que estos se basan en certezas y
la física moderna en probabilidades,
lo que provocó dificultades para
adaptarse a las nuevas ideas.
acerca de la fisica
moderna
MODELOS ATOMICOS
• 1808 - Modelo atómico de John Dalton
• 1897 - Modelo atómico de Thompson
• 1897 - Modelo atómico de Jean Perrin
• 1911 - Modelo atómico de Rutherfor
• 1913 - Modelo atómico de Bohr
• 1916 - Modelo atómico de Sommerfeld
• 1926 - Modelo atómico de Schrödinger
MODELOS ATOMICOS
TEORÍA DE LA RELATIVIDAD
• Esta teoría, promulgada por el físico más
grande del siglo pasado, el científico
alemán Albert Einstein (1 880-1 955), consiste
en analizar los fenómenos para cuerpos
cuya velocidad sea comparable a la
velocidad de la luz en el cual las leyes de la
física clásica dejan de cumplirse.
Albert Einstein
• Fue un físico de origen alemán, nacionalizado posteriormente suizo y
estadounidense. Está considerado como el científico más importante del
siglo XX, además de ser el más conocido.
Mecánica cuántica
• En física, la mecánica cuántica es una de
las ramas principales de la física que explica
el comportamiento de la materia y de la
energía. Su campo de aplicación pretende
ser universal, pero es en el mundo de lo
pequeño donde sus predicciones divergen
radicalmente de la llamada física clásica.
EJEMPLOS DEFISICA
MODERNA
CAJA FUERTE
EFECTO FOTOELÉCTRICO
Una caja fuerte, es generalmente un ambiente cerrado y oscuro, cuando
el ladrón abre la caja, hace incidir luz dentro de ella; esto hace que se
desprendan electrones de la placa metálica generando así corriente
eléctrica y activando el sistema de alarma Caja fuerte - efecto
fotoeléctrico Una caja fuerte, es generalmente un ambiente cerrado y
oscuro, cuando el ladrón abre la caja, hace incidir luz dentro de ella; esto
hace que se desprendan electrones de la placa metálica generando así
corriente eléctrica y activando el sistema de alarma.
ASCENSOR- EFECTO FOTOELECTRICO
Cuando el rayo de luz llega desde “A” hasta la célula fotoeléctrica
“B” se desprenden de la placa metálica electrones, generando
corriente eléctrica y activando así el motor que permite
abrir o cerrar las puertas
del ascensor. Si se
colocase un obstáculo
en “A”, la puerta no
abre ni cierra.
El emisor de luz es
activado mediante interruptores
adheridos
a la pared.
EL RAYO LÁSER EN EL MERCADO
El código de barras contenido en el producto, es revisado por un emisor
de rayos láser, el
cual lee dicho código. La información pasa a una computadora la cual
identifica el producto
para luego proporcionar el precio
a la caja registradora electrónica.
En caso el sistema no reconozca el
código de barras, la cajera tendría que
digitar manualmente los números que
contienen dicho código.
La El RAYO LÁSER - DISCO COMPACTOlectora de discos compactos
emite rayos láser.
En el proceso de grabación
el sonido se transforma
en códigos; el rayo
láser graba estos códigos
en la cara inferior del disco.
En el proceso de difusión
el rayo láser lee los códigos
y las transforma en
sonido.
LA FIBRA ÓPTICA
Las fibras ópticas son finos cables de vidrio, constituido
por dos elementos diferentes: el vidrio interior
o núcleo y el que le rodea (revestimiento) que es
otro tipo de vidrio.
Cuando un rayo de luz (preferible rayo láser, por su
concentración) ingresa a una fibra de vidrio, logra
chocar con el revestimiento produciéndose así una
reflexión, es así que la luz en su viaje interno rebota
de un lado a otro sin escapar, y lo que es más
sorprendente sin disminuir su intensidad luminosa.
En realidad el rayo luminoso o láser que ingresa a la
fibra óptica está destinado a experimentar una serie
continua de reflexiones totales con lo cual la luz
resulta canalizada y puede seguir la curvatura de la
Fibra.
>> La fibra óptica se utiliza en los cables telefónicos en
donde el sonido es transformado en impulsos luminosos
>>La fibra óptica se utiliza para
visualizar órganos que están dentro
del cuerpo humano.
Los bronquios de los pacientes pueden
ser observados mediante la fibra
óptica ingresada vía fosa nasal, en
tiempo real, tal como se muestra
en la fotografía.
ó P T I C A
TEMAS A PRESENTAR:
OPTICA …
La óptica es la rama de la física que estudia el comportamiento de la luz, sus características y
sus manifestaciones. Abarca:
•reflexión •refracción•interferencias, •difracción
DDesarrollo histórico de la óptica
En la Edad Antigua se conocía la
propagación rectilínea de la luz y
la reflexión y refracción. Dos
filósofos y matemáticos griegos
escribieron tratados sobre óptica:
Empédocles y Euclides.
• Ya en la Edad Moderna; René
Descartes consideraba la luz como
una onda de presión transmitida a
través de un medio elástico
perfecto (el éter) que llenaba el
espacio. Atribuyó los diferentes
colores a movimientos rotatorios de
diferentes velocidades de las
partículas en el medio.
• La ley de la refracción fue descubierta
experimentalmente en 1621 por
Willebrord Snell. En 1657 Pierre de
Fermat anunció el principio del tiempo
mínimo y a partir de él dedujo la ley
de la refracción.
• Hooke pensaba que la luz consistía en vibraciones propagadas instantáneamente a
gran velocidad y creía que en un medio homogéneo cada vibración generaba una esfera que crece de forma regular. Con esto intentó explicar el fenómeno de la refracción
e interpretar los colores.
• Los estudios que aclararon las propiedades de los colores fueron desarrollados por
Newton que descubrió que la luz blanca puede dividirse en sus colores componentes mediante un prisma y encontró que cada
color puro se caracteriza por una refractabilidad específica.
• En 1850 Foucault, Fizeau y Breguet realizaron un experimento para decidir entre las teorías
ondulatoria y corpuscular. • El experimento consiste en medir la velocidad de
la luz en aire y agua. La teoría corpuscular explica la refracción en términos de la atracción de los
corpúsculos luminosos hacia el medio más denso, lo que implica una velocidad mayor en el medio más denso. Por otra parte, la teoría ondulatoria implica, de acuerdo con el principio de Huygens
que en el medio más denso la velocidad es menor.
Las cosas en la vida dependen siempre de
la óptica con la que se miren.
La óptica tiene infinidad de aplicaciones en nuestra
vida cotidiana:
•Lentes de anteojos para corregir problemaa visuales.
•Usos industriales para la fabricación de todo tipo de espejos.
•Faros de automoviles.
•Retrovisores.
•Lupas
•Microscopios
La óptica tiene infinidad de
aplicaciones en nuestra vida cotidiana: •Lentes de anteojos para corregir problemas visuales.
•Usos industriales para la fabricación de todo tipo de espejos.
•Faros de automóviles.
•Retrovisores.
•Lupas
•Microscopios
• La Rreflexión nos dice que el ángulo incidente es igual al ángulo reflejado con la
perpendicular al espejo.
• La Refracción es el cambio de dirección que experimenta una onda al pasar de un medio
material a otro.
• La Interferencia es cualquier proceso que altera, modifica o destruye una señal durante su trayecto en el canal existente entre el emisor y el receptor.
• La difracción es un fenómeno característico de las ondas que consiste en la dispersión y curvado aparente de las ondas cuando
encuentran un obstáculo.
Espejos Esféricos
•Tiene como característica
que forma parte de una
esfera.
Dependiendo del lugar
donde se coloque dará
origen a la imagen.
Lentes Convergentes
Su espesor disminuye del centro hacia los
bordes.
Proyector de Transparencias
Es un ejemplo completo de óptica ya que esta
compuesto por un foco luminoso, espejo cóncavo y
una lente convergente.
Temas a presentar:
TELESCOPIO
Su invención
fue en 1590, por
Juan Roget.
Galileo, al recibir noticias de este invento, decidió diseñar yconstruir uno. En 1609 mostró el primer telescopioastronómico registrado.Gracias al telescopio, hizo grandes descubrimientos enastronomía, entre los que destaca la observación, el 7 deenero de 1610, de cuatro de las lunas de Júpiter girando entorno a ese planeta.
Conocido hastaentonces como la“lente espía”, elnombre "telescopio"fue propuestoprimero por elmatemático griegoGiovanni Demisianiel 14 de abril de1611
Utilizan lentesreflectores, quetienen unespejo cóncavoen lugar de lalente delobjetivo.
Posee unespejocóncavo yuna lentecorrecta.
El telescopio reflector fueinventado por IsaacNewton en 1688 yconstituyó un importanteavance sobre lostelescopios de su época alcorregir fácilmente laaberración cromáticacaracterística de lostelescopios refractores.
“El parámetro mas importante de un telescopio es el
diámetro de su lenteobjetivo”.
Un telescopio deaficionadogeneralmente tieneentre 76 y 150 mmde diámetro ypermite observaralgunos detallesplanetarios ymuchísimos objetosdel cielo profundo(cúmulos, nebulosasy algunas galaxias).
Los telescopiosque superan los200 mm dediámetropermiten verdetalles lunaresfinos, detallesplanetariosimportantes .
Distancia Focal:
Es la distancia desde el espejo o la lente principal hasta el foco o punto donde se sitúa el ocular (Es la longitud focal del telescopio) .
Diámetro del objetivo:
Diámetro del espejo o lente primaria del telescopio
Ocular :
Accesorio pequeño que colocado en el foco del telescopio permite magnificar la imagen de los objetos.
Lente de Barlow:
Lente que generalmente duplica o triplica los aumentos del ocular cuando se observan los astros.
Filtro:
Pequeño accesorio que generalmente opaca la imagen del astro pero que dependiendo de su color y material permite mejorar la observación. Se ubica
delante del ocular, y los más usados son el lunar (verde-azulado,
Razón Focal:
Es el cociente entre la distancia focal (mm) y el diámetro (mm). (f/ratio)
Magnitud Limite:
Es la magnitud máxima que teóricamente puede observarse con un telescopio dado, en condiciones de observación ideales.
m(límite) = 6,8 + 5log(D)
Aumento:
La cantidad de veces que un instrumento multiplica el diámetro aparente de los objetos observados. Equivale a la relación entre la longitud focal del
telescopio y la longitud focal del ocular (DF/df).
Trípode:
Conjunto de tres patas generalmente metálicas que le dan soporte y estabilidad al telescopio.
Porta ocular:
Orificio donde se colocan el ocular, reductores o multiplicadores de focal (p.ej lentes de Barlow) o fotográficas.
Montura altazimutal:
Una parte gira en azimut (en el plano horizontal), y otro eje
sobre esta parte giratoria permite además variar la inclinación
del telescopio para cambiar la altitud (en el plano vertical).
Una montura Dobson es un tipo de montura altazimutal que
es muy popular dado que resulta sencilla y barata de construir.
Montura Ecuatorial:
Consiste en inclinar la montura altazimutal de forma que el eje de azimut resulte paralelo al eje de rotación de la Tierra
Existen varios tipos de montura ecuatorial, entre los que se puede destacar:
*Montura Ecuatorial Alemana:
En este sistema el peso del telescopio es equilibrado por una pesa al final de una barra, perpendicular al eje de ascensión recta.
Este gran logro de la ciencia, a causado un gran impacto en el mundo a través dedescubrimientos en el espacio. Además de permitir un mejor estudio defenómenos astrológicos. Los descubrimientos en el espacio mas destacadosgracias a la ayuda del telescopio son:
Un nuevo “ojo infrarrojo” en el espacio.
El telescopio Hubble detecta una fábrica de polvo estelar.
Nuevo cráter en la luna “Astrónomas pioneras”
Descubrimiento de una "estrella vampiro”.
Descubren un nuevo tipo de supernova.
La estrella más lejana y antigua
Descubren un nuevo anillo gigante rodeando a Saturno.
El Hubble capta como nunca la “belleza celestial”.
Descubrimiento del paraíso astronómico.
Se detecta Tormenta tropical en Titán.
El Telescopio Espacial Hubble: se
encuentra en órbita fuera de la atmósfera terrestre,para evitar que las imágenes sean distorsionadas porla refracción. De este modo el telescopio trabajasiempre al límite de difracción y puede ser usado para observaciones en el infrarrojo y en el ultravioleta.
El Very Large Telescope (VLT): es
en la actualidad (2004) el más grande en existencia, compuesto por cuatro telescopios cada uno de 8 mde diámetro. Pertenece al Observatorio Europeo del Sur y fue construido en el Desierto de Atacama, al norte de Chile. Puede funcionar como cuatrotelescopios separados o como uno solo, combinando la luz proveniente de los cuatro espejos.
El del Gran Telescopio Canarias: es
el espejo individual más grande con un diámetro de 10,4 metros. Se compone, a su vez, de 36 segmentos más pequeños.
El telescopio Hale: construido sobre el
Monte Palomar, con un diámetro de 5 metros, ha sido el más grande por mucho tiempo. Tiene un únicoespejo de silicato de boro (Pyrex (tm)), que fue notoriamente difícil de construir.
El telescopio del Monte Wilson: con 2,5 metros, fue usado
por Edwin Hubble para probar la existencia de las galaxias y para analizar el desplazamiento al rojo que experimentan.
•Cuestionario
temas a presentar:
En 1609, Galileo utilizó un telescopio casero de 8 aumentos para demostrar a las autoridades de Venecia el potencial de tal instrumento para el estudio del cosmos. Utilizando telescopios progresivamente más potentes, Galileo realizó muchos descubrimientos de gran importancia.El Sol, considerado hasta entonces símbolo de perfección, tenía manchas. La Luna tenía una superficie irregular con valles y montañas. Saturno tenía unos apéndices extraños, etc. Pero sus observaciones más trascendentales fueron las que realizó de Júpiter. Demostró que este planeta estaba rodeado de lunas y era similar a un mini-sistema solar, lo que constituyó un poderoso argumento en favor del universo copernicano.El telescopio desveló, por primera vez desde la Antigüedad, muchísimas estrellas y fenómenos que eran demasiado débiles para el ojo humano, iniciándose así la Astronomía moderna.Galileo Galilei nació en Pisa el 15 de febrero de 1564. Era hijo de un músico y aunque comenzó estudiando medicina en Pisa, pronto se pasó a las Matemáticas. Fue profesor primero en Pisa y luego en Padua desde 1592 hasta 1610. En 1609, mientras se encontraba en Venecia, se enteró de un descubrimiento realizado en Holanda que consistía en un tubo con dos lentes y que permitía que los objetos lejanos apareciesen mucho más cercanos.
• ¿Cuál es el más antiguo y el más moderno?
• En 1609, Galileo utilizó un telescopio casero de 8 aumentos para demostrar a las autoridades de Venecia el potencial de tal instrumento para el estudio del cosmos.
• EnLa NASA presentó el nuevo telescopio espacial que explorará el origen del universo Reemplazará al Hubble, tendrá mucha mayor potencia y será lanzado al espacio
dentro de seis años. Su misión es obtener imágenes de la formación de las primeras galaxias y estrellas. Los especialistas consideran que se trata de una obra
maestra de la técnica espacial.
En 1609, Galileo utilizó un telescopio casero de 8 aumentos para demostrar a las autoridades de Venecia el potencial de tal instrumento para el estudio del cosmos. Utilizando telescopios progresivamente más potentes, Galileo realizó muchos descubrimientos de gran importancia.El Sol, considerado hasta entonces símbolo de perfección, tenía manchas. La Luna tenía una superficie irregular con valles y montañas. Saturno tenía unos apéndices extraños, etc. Pero sus observaciones más trascendentales fueron las que realizó de Júpiter. Demostró que este planeta estaba rodeado de lunas y era similar a un mini-sistema solar, lo que constituyó un poderoso argumento en favor del universo copernicano.El telescopio desveló, por primera vez desde la Antigüedad, muchísimas estrellas y fenómenos que eran demasiado débiles para el ojo humano, iniciándose así la Astronomía moderna.Galileo Galilei nació en Pisa el 15 de febrero de 1564. Era hijo de un músico y aunque comenzó estudiando medicina en Pisa, pronto se pasó a las Matemáticas. Fue profesor primero en Pisa y luego en Padua desde 1592 hasta 1610. En 1609, mientras se encontraba en Venecia, se enteró de un descubrimiento realizado en Holanda que consistía en un tubo con dos lentes y que permitía que los objetos lejanos apareciesen mucho más cercanos.
• ¿Cómo funciona presentar un esquema o figura?
¿Cuál es la importancia de los aparatos ópticos en nuestros días?
•El hombre, en su afán de conocer el Universo, tanto en sus más pequeños microorganismos como en las grandes profundidades del
firmamento, ha utilizado al máximo su poder de inventiva y creatividad para desarrollar instrumentos adecuados a este fin; una
de estas creaciones es la lente
•Desde el punto de vista de la química, los avances también fueron significativos con la invención del microscopio, principalmente el de
fluorescencia que permitió visualizar sustancias químicas importantes. La Química colaboró notablemente para obtener los
resultados que hoy estamos viendo en el campo de la fotografía y la micro fotografía, con los diferentes medios de tinción y sustancias de
revelado para obtener óptimos resultados.
• ¿Cómo funciona el ojo humano y como se compara con la cámara fotográfica?
• El diagrama muestra las principales diferencias de acuerdo a los elementos señalados. Además de ellas, es relevante hacer notar que una de las ventajas del Sistema Visual Humano es que con los dos ojos se
posibilita la visión binocular que ayuda a percibir las relaciones espaciales entre los objetos, dando como
resultado la tercera dimensión.
• La fotografía sólo es bidimensional. El sistema de visión humana permite la percepción visual del movimiento, aspecto que no es captado por la
cámara de fotografía.
• ¿Cuáles son los cinco casos de construcción grafica de imágenes en las lentes
convergentes?
• ¤ Imágenes reales, son aquellas capaces de ser recibidas sobre una pantalla ubicada en tal forma de que entre ella y el objeto quede la
lente.
• ¤ Imagen virtual, está dada por la prolongación de los rayos refractados, no se
puede recibir la imagen en una pantalla.
• 1º. El objeto está a una distancia doble de la distancia focal. La imagen obtenida es: real, invertida, de igual tamaño, y también a distancia doble
de la focal.
• 2º. El objeto está a distancia mayor que el doble de la distancia focal. Resulta una imagen: real invertida, menor, formada a distancia menor que
el objeto.
• 3º. El objeto está entre el foco y el doble de la distancia focal. La imagen obtenida es: real invertida, mayor, y se forma a mayor distancia que el
doble de la focal.
• 4º. El objeto está entre el foco y el centro óptico. Se obtiene una imagen: virtual, mayor, derecha, formada del lado donde se coloca el objeto.
• 5º. El objeto está en el foco principal, no se obtiene ninguna imagen.
ACTIVIDADESCOMPLEMENTARIAS
Actividad 11.- ¿Qué es un átomo?
Es la unidad más pequeña de un elemento químico que mantiene su identidad o sus propiedades y que no es posible dividir mediante procesos químicos.
2.- ¿Qué partículas subatómicas
lo integran?
Neutrones, protones y electrones.
3.- ¿Sabes qué es un fotón?
Es la partícula elemental responsable de las manifestaciones
cuánticas del fenómeno electromagnético. Es la particular
portadora de todas las formas de radiación
electromagnética
4.- ¿Cómo se le llama a la reacción química que se presenta en la división del átomo ?
Fisión
5 .- ¿Cómo se llama a la teoría que formuló
Albert Einstein para relacionar a la masa y a la
energía?
La teoría de la relatividad
Mapa conseptual
PRESENTADO POR :EQUIPO 2
6I
• AREVALO FLORES ARIANA • ESCALANTE COBOS ELISA
• ESTRADA TIRADO BRENDA • GARCIA RODRIGUEZ LESLIE• GONZALEZ RAGA RUBEN
• GOMEZ GONZALEZ ALEJANDRA• SANCHEZ GONZALEZ LORENA• OLIVARES PONCE GERARDO
• ORTA SALINAS KARINA
GRACIAS POR SU ATENCIONQUE TENGAN UN HERMOSO
DIA!!!!!
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