Cuestionario n 1

Año de la Diversifcación Productiva y del Fortalecimiento de la Educación

FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

TEMA “CUESTIONARIO N°1”

CURSO

: INENIER!A DE "A I"U#INACI$N

DOCEN%E

: In&' (IC%OR #ANUE" )RA(O RA#OS

A*O

: + #E , -

IN%ERAN%E

. /U /UIRO0 A" A"%A#IRANO 1O 1OSE 1U 1U"IO

ICA 2 PER3 45-6

CUES%IONARIO CUES%IONARIO N7 -

UNI(ERSIDAD NACIONA" 8SAN "U!S ON0AA9 DE ICA Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica

Escuela Acad:mico Pro;esional de In&enier
->

Ela?orar una ta?la de lon&itud de onda y ;recuencia de las radiaciones del es@ectro visi?le' Investi&ar la ela?oración de la misma ta?la de las otras radiaciones del es@ectro del :ter' I.

CONCEPTOS BÁSICOS:

I.1. ¿QUÉ ES UN ESPECTRO VISIBLE? Se le llama espectro visible, al conjunto de colores que van superpuestos que van desde el violeta hasta el rojo, y esta gama de colores del arco iris recibe el nombre de espectro visible. Se le llama un espectro visible a la región del espectro electromagnético que el ojo humano es capaz de percibir. A la radiación electromagnética en este rango de longitudes de onda se le llama luz visible o simplemente luz. No hay lmites e!actos en el espectro visible" un tpico ojo humano responder# a longitudes de onda desde $%% a &%% nm aunque algunas personas pueden ser capaces de percibir longitudes de onda desde '(% a &(% nm.

I.2. ¿QUÉ ES UN ESPECTRO? )os espectros son una serie de colores violeta, azul, verde, amarillo, anaranjado y rojo, por orden que se producen al dividir una luz compuesta con una luz blanca en sus colores constituyentes. *or ejemplo, el arco iris es un espectro natural producido por +enómenos meteorológicos.

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I.3. COLORES DEL ESPECTRO )os colores del arco iris en el espectro visible incluye todos esos colores que pueden ser producidos por la luz visible de una sola longitud de onda, los colores del espectro puro o monocromáticos . l espectro visible no agota los colores que el hombre es capaz de distinguir. 4olores sin saturar como el rosa, o variaciones del p7rpura como el magenta no pueden reproducirse con una sola longitud de onda.

violeta

'(%8$9% nm

azul

$9%8$9 nm

verde

$989&% nm

amarillo

9&%89% nm

anaranjado

9%8;6% nm

rojo

;6%8&9% nm

I.4. RECUENCIA ! LON"ITUD DE ONDA o Angstroms =?, @%@% metros>. N-N/0A 1 )A )23NA45N

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n vista que todas las radiaciones electromagnéticas viajan a la misma velocidad =en el vaco>, el n7mero de crestas =o valles> pasando por un punto dado en el espacio, en una unidad dada de tiempo =digamos, un segundo>, vara con la longitud de onda.

TABLA DE LON"ITUD DE ONDA ! RECUENCIA DE LAS RADIACIONES DEL ESPECTRO VISIBLE

FRECUENCIA

"ONI%UD DE ONDA

' ! @%6; 3Bz ; ! @%6' 3Bz ' ! @%6% 3Bz &.9 ! @%( 3Bz '.&9 ! @%( 3Bz ' ! @%; 3Bz &.9 ! @%9 3Bz

@%@@ cm 9 ! @%( cm @%; cm $ ! @%9 cm ( ! @%' cm @%6 cm $ ! @%6 cm

(% 3Bz $&9 3Bz

%.''& m %.;' m

6@;3Bz @&$ 3Bz @%( 3Bz

@.' m @.&6m 6.&( m

(( 3Bz

'.$@ m

9$ 3Bz

9.99 m

Radio ondas cortas y muy cortas

@;%% CBz

@(&.9m

Radio onda media

99% CBz

9$9.$9 m

Rayos cósmicos Rayos &amma Rayos + Rayos ultravioleta (isión umana Rayos in;rarroBos o calor E@erimental y enlaces de microondas televisión radar ayuda a:rea %elevisión %elevisión Radio y F# %elevisión

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Radio onda lar&a

6% DBz @% CBz 6% Bz

O
@9 ! @%' m '% ! @%' m @9 ! @%; m

LA TEORIA DEL ETER n @(9% Eoucault, Eizeau y Freguet realizaron un e!perimento crucial para decidir entre las teoras ondulatoria y corpuscular. l e!perimento +ue propuesto inicialmente por Arago y consiste en medir la velocidad de la luz en aire y agua. )a teora corpuscular e!plica la re+racción en términos de la atracción de los corp7sculos luminosos hacia el medio m#s denso, lo que implica una velocidad mayor en el medio m#s denso. *or otra parte, la teora ondulatoria implica, de acuerdo con el principio de Buygens que en el medio m#s denso la velocidad es menor. n las décadas que siguieron, se desarrolló la teora del éter. l primer paso +ue la +ormulación de una teora de la elasticidad de los cuerpos sólidos desarrollada por 4laude )ouis 3arie Benri Navier que consideró que la materia consiste de un conjunto de partculas ejerciendo entre ellas +uerzas a lo largo de las lneas que los unen. 1i+erentes desarrollos aplicables a la 5ptica +ueron realizados por Siméon 1enis *oisson,-eorge -reen, Games 3ac4ullagh y Eranz Neuman.
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2n primer paso para abandonar el concepto de éter el#stico lo realizó 3ac4ullagh, que postuló un medio con propiedades di+erentes a la de los cuerpos ordinarios. )as leyes de propagación de ondas en este tipo de éter son similares a las ecuaciones electromagnéticas de 3a!Jell. A pesar de las diHcultades, la teora del éter el#stico persistió y recibió aportaciones de +sicos del siglo KK, entre ellos Lilliam , 4arl Neumann, Gohn Lilliam Strutt =)ord /ayleigh> y -ustav DirchhoM .

4>

Defnir en ;orma concreta las teor 3ec#nica Indulatoria.

TEORIA CORPUSCULAR +NE,TON1--- NeJton descubre en @;;; que la luz natural, al pasar a través de un prisma es separada en una gama de colores que van desde el rojo al azul, concluye que la luz blanca o natural est# compuesta por todos los colores del arcoris. N-N/0A 1 )A )23NA45N

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*ropuso la teora corpuscular de la luz, en la cual la luz consiste en un ujo de partculas luminosas =corp7sculos>, que e!plican su propagación rectilnea, su ree!ión en las superHcies opacas y la re+racción al cambiar de medio.

TEORIA ONDULATORIA +/U!"ENS 1-0 sta teora e!plica las leyes de la ree!ión y la re+racción, deHne la luz como un movimiento ondulatorio del mismo tipo que el sonido. 4omo las ondas se trasmiten en el vaco, supone que las ondas luminosas necesitan para propagarse un medio ideal, el </, presente tanto en el vaco como en los cuerpos materiales. sta teora no +ue aceptada debido al gran prestigio de NeJton.
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I#AEN DE "A %EOR!A CORPOSCU"AR

TEORIA ELECTROMA"NETICA +MA,ELL 1- 1escubre que la perturbación del campo electromagnético puede propagarse en el espacio a una velocidad que coincide con la de la luz en el vaco, equiparando por tanto las ondas electromagnéticas con las ondas luminosas. Qeinte aRos después Bertz comprueba que las ondas hertzianas de origen electromagnético tienen las mismas propiedades que las ondas luminosas, estableciendo deHnitivamente la identidad de ambos +enómenos.

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I#AEN DE "A %EOR!A E"EC%RO#ANG%ICA

TEORIA DE LOS CUANTOS +PLANC 1566 sta teora establece que los intercambios de energa entre la materia y la luz, solo son posibles por cantidades Hnitas. =4uantos> #tomos de luz, que posteriormente se denominar#n +otones. sta tiene un inconveniente de no poder e!plicar los +enómenos de tipo ondulatorio como" nter+erencias, di+racción, entre otros.

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I#AEN DE "A %EOR!A CUHN%ICA

MECANICA ONDULATORIA +DE BRO"LIE 1524 A7n la teora electromagnética y la de los cuantos, herederas de la ondulatoria y corpuscular respectivamente, evidenciando la doble naturaleza de la luz. sta teora establece as la naturaleza corpuscular de la luz en su interacción con la materia =procesos de emisión y absorción> y la naturaleza electromagnética en su propagación.

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I#AEN DE "A %EOR!A CORPOSCU"AR

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Descri?a el @roceso y @rinci@ios de ;uncionamiento de la ;oto&ra;
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las paredes de la c#mara, es proyectada sobre una superHcie interna, de manera que su tamaRo es reducido y su nitidez aumenta. 

LOS PRIMEROS PROCESOS OTO"RÁICOS

Niépce inició en @(6 una incómoda asociación con Gacques )ouis 1aguerre, un conocido pintor, diseRador teatral y creador del 1iorama, espect#culo popular en el que produca ilusiones ópticas de gran tamaRo.
PRINCIPIO DE UNCIONAMIENTO DE LA OTO"RA8A:

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)a luz es en+ocada hasta la pelcula por un objetivo, +ormando una imagen de lo que est# delante de la c#mara. )a cantidad de luz que entra en la c#mara est# controlada por el tamaRo del agujero y la duración del tiempo en que permanece abierto. Arriba de la c#mara hay n aparato visor que permite seleccionar el #rea que ha de incluirse en la +otogra+a.
II.7 CELULA OTOELECTRICA: DEINIC8ON 2na célula +otoeléctrica, +otocélula o celda +otovoltaica, es un pequeRo mecanismo electrónico que convierte la energa luminosa =+otones> en energa eléctrica =electrones> mediante el denominado e+ecto +otovoltaico. A nivel microscópico, se trata de un #nodo y un c#todo revestido de un material +otosensible. Su objetivo Hnal es producir electricidad a través de la energa lumnica" por ello las células +otovoltaicas se utilizan asociadas en paneles solares +otovoltaicos.



SU UNCIONAMIENTO ES EL SI"UIENTE:

*rimero, los +otones emitidos por la luz solar inciden sobre la celda solar y son absorbidos por un material semiconductor, que suele ser el silicio o el germanio. A continuación, los electrones =carga negativa> salen despedidos de sus #tomos, buscando una carga positiva con la que juntarse" recorriendo, as, el semiconductor y produciendo electricidad.

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 al Hnal, una agrupación numerosa de células solares, convierte la energa solar en corriente eléctrica continua =llamada 14 por sus siglas en inglés dirct currnt >, lista para ser utilizada. *ara obtener una mayor sensibilidad y un mejor rendimiento, las células +otoeléctricas pueden estar vacas o llenas de un gas inerte =normalmente nitrógeno o argón> a baja presión. s posible aumentar su rango de utilización almacenando la electricidad producida en condensadores o pilas, colocando un diodo en serie para evitar una descarga nocturna del sistema.

A';<#<;=>( )a energa eléctrica obtenida con estas células est# presente en diversos elementos de la vida cotidiana en aparatos como la lavadora, secadora, calculadoras o relojes, reemplazando a las bateras convencionales, m#s caras y con menos salida ambiental. Se emplean, también, en la grabación de sonido, televisión, as como en satélites espaciales, en alarmas antirrobo, sem#+oros de tr#Hco y puertas autom#ticas. 2na célula +otoeléctrica y un rayo emisor de luz =normalmente in+rarrojo e invisible al ojo humano> +orman una parte esencial de este tipo de circuito eléctrico. *ara Hnalizar, un ejemplo del +uncionamiento de los sensores de las alarmas antirrobo o las puertas de los ascensores: la luz producida por un +oco luminoso en un e!tremo del circuito cae sobre la célula, situada a cierta distancia. l circuito salta al cortarse el rayo de luz, lo que provoca el cierre de un relé y activa el sistema antirrobo o que la puerta del ascensor permanezca abierta.

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Ela?orar una ta?la de la tem@eratura de color de las ;uentes de lu natural y di;erentes ;uentes artifciales' TEMPERATURA DE COLOR DE UENTES NATURALES ! ARTIICIALES Sabiendo que se mide en grados Delvin, no estamos hablando de la temperatura que produce esta luz. Se observa el color que adquiere un cuerpo negro iluminado por una determinada +uente de luz, y se compara con el color que adquiere ese cuerpo negro calentado a una cierta temperatura medida en grados Delvin. 1e esta +orma a '%%% D de una llama tiene un color rojizo, y a $;%% D de la llama ser# de color azul. *or lo que una llama de color azul tiene m#s temperatura que una de color rojizo. *or lo tanto es tan solo una medida del color de la luz.

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)a luz solar, luz de cielo, la luz incandescente, uorescente, como también otras +uentes artiHciales de luz, tienen caractersticas de temperatura de color propias. l ojo humano tiene la capacidad de compensar en cierta medida las di+erentes temperaturas de color de cada +uente. l blanco va a parecer blanco para el ojo no importa de qué +uente este reejando luz. *ero, la pelcula esta balanceada para una temperatura de color determinada, '.6%%TD =tungsteno> o 9.;%%TC =luz da>, la luz emitida por otras +uentes van a aparecer en la pelcula con variaciones de color. *ara balancear las luces a la respuesta de la pelcula, se requiere de Hltros de corrección de temperatura de color. )a temperatura de color de una +uente de luz se deHne comparando su color dentro del espectro luminoso con el de la luz que emitira un cuerpo negro calentado a una temperatura determinada. *or este motivo esta temperatura de color se e!presa en Celvin =mal llamados Ogrados DelvinO>, a pesar de no reejar e!presamente una medida de temperatura, por ser la misma solo una medida relativa. N-N/0A 1 )A )23NA45N

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R(&((>$#<;@> #&=;#*# *( '# $((&#$%&# (> <;(&$= <='=&(.

-eneralmente no es perceptible a simple vista, sino mediante la comparación directa entre dos luces como podra ser la observación de una hoja de papel normal bajo una luz de tungsteno = l#mpara incandescente> y a otra bajo la de un tubo uorescente =luz de da> simult#neamente.

%A)"A DE "A %E#PERA%URA DE CO"OR DE "AS FUEN%ES DE "U0 NA%URA" K DIFEREN%ES FUEN%ES AR%IFICIA"ES'

Euente de luz 4ielo azul 4ielo Nublado )uz solar a medioda Elash $ horas después de amanecer ' horas después de amanecer 6 horas después de amanecer N-N/0A 1 )A )23NA45N

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@%.%%% a '%.%%% &.%%% 9.;%% 9.9%% 9.%%% $.(9% $.'%%


@ hora después de amanecer Amanecer )uz de luna )#mparas uorescentes Fombilla @%% vatios doméstica )uz de vela

'.99% 6.6%% $.@%% ;.'%% $.%%% '.6%% $.%%% '.6%% =tipo A>V '.$%% =tipo F> 6.%% 6.(9% @.%%

LE)RAF!A 

http:VVJJJ.seti.clVcursoderadioastronomiabasicadejetpropulsion laboratoryjplcapitulo6V



http:VVhtml.rincondelvago.comVespectrovisibleWbandasylineas.html

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http:VVes.JiCipedia.orgVJiCiVspectroWvisible http:VVmembers.tripod.comVmauveWcielVlaluz.html http:VVJJJ.ce+epe.esVte!toVtdecolor.htm http:VVes.JiCipedia.orgVJiCiV
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Cuestionario n 1

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