5 naturalesa i propagació de la llum - McGraw-Hill
5 naturalesa i propagació de la llum - McGraw-Hill
5 naturalesa i propagació de la llum - McGraw-Hill
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
QUÈ SAPS DE…?<br />
1. Comesprodueixl’eco.<br />
2. Quèés<strong>la</strong>contaminaciósonora.<br />
3. Quant tarda <strong>la</strong> <strong>llum</strong> <strong>de</strong>l Sol a arribar a <strong>la</strong> Terra.<br />
4. Deci<strong>de</strong>ix si és verda<strong>de</strong>r o fals:<br />
a) El so pot viatjar per l’espai exterior a <strong>la</strong> Terra.<br />
b) Através<strong>de</strong>l’aiguasentimmillor.<br />
c) El so és més ràpid que <strong>la</strong> <strong>llum</strong>.<br />
d) Res és més ràpid que <strong>la</strong> <strong>llum</strong>.<br />
e) Les lents sempre concentren <strong>la</strong> <strong>llum</strong>.<br />
f) Els prismes amplien les imatges.<br />
APRENDRÀS A…<br />
— Estudiarelcomportament<strong>de</strong>lssons.<br />
— Preveure possibles problemes causats per<br />
un ambient sonor o una conducta auditiva<br />
ina<strong>de</strong>quats.<br />
— Valorar el problema <strong>de</strong> <strong>la</strong> contaminació acústica<br />
ilumínica.<br />
— Utilitzar lents i espills per a formar imatges <strong>de</strong>ls<br />
objectes.<br />
— Conéixer per què els objectes tenen color.
LLUM I SO<br />
Bé està dues vega<strong>de</strong>s tancada <strong>la</strong> llengua i dues vega<strong>de</strong>s obertes les orelles, perquè sentir ha <strong>de</strong> ser el doble<br />
que par<strong>la</strong>r.<br />
Baltasar Gracián (1601-1658)<br />
L’adquisició <strong>de</strong> <strong>la</strong> par<strong>la</strong> per part <strong>de</strong>ls humans ha<br />
anat parel<strong>la</strong> al creixement evolutiu <strong>de</strong>l nostre<br />
cervell, a l’adquisició <strong>de</strong> complexos hàbits socials i<br />
a <strong>la</strong> creació d’un univers abstracte que comprén <strong>de</strong>s<br />
<strong>de</strong>ls mites i les llegen<strong>de</strong>s fins als càlculs matemàtics<br />
i les i<strong>de</strong>es científiques. Les i<strong>de</strong>es es van gestar en<br />
les nostres ments al mateix temps que les primeres<br />
paraules. La nostra capacitat <strong>de</strong> generar i processar<br />
sons és superior a <strong>la</strong> <strong>de</strong> qualsevol altre animal. Per<br />
tant, els humans van i<strong>de</strong>ar complexos sistemes <strong>de</strong><br />
signes que han transmés les paraules <strong>de</strong> generació<br />
en generació. La humanitat va aprendre a «par<strong>la</strong>r<br />
i escoltar amb els ulls». Les imatges i els sons<br />
s’entrecreuen en el nostre cervell i gràcies a ells<br />
po<strong>de</strong>m entendre’ns amb les persones. La nostra<br />
espècie és fil<strong>la</strong> <strong>de</strong> les paraules.<br />
FABRICAR UN TELÈFON<br />
«AMB FIL»<br />
Forada amb atenció dos pots <strong>de</strong> conserva o dos<br />
pots <strong>de</strong> beguda metàl·lics en el centre <strong>de</strong> <strong>la</strong> seua<br />
base (el forat ha <strong>de</strong> ser menor que el cable).<br />
Introdueix en el forat <strong>de</strong> cada pot un <strong>de</strong>ls extrems<br />
d’un cable o fil d’aram metàl·lic <strong>de</strong> més <strong>de</strong> <strong>de</strong>u<br />
metres <strong>de</strong> longitud i fes un nuc en <strong>la</strong> part interior<br />
perquè no fuja.<br />
Agafa un <strong>de</strong>ls gots i que un company n’agarre<br />
l’altre, i separeu-vos fins on us permeta <strong>la</strong><br />
longitud <strong>de</strong>l cable. Mentre un dirigeix <strong>la</strong> seua veu<br />
al got que sosté, l’altre posa l’orel<strong>la</strong> al seu got i<br />
escolta.<br />
• Explica el fonament físic d’aquesta pràctica.<br />
• Se sent millor a través <strong>de</strong>l cable?<br />
5
Fig. 5.1<br />
90<br />
5 LES<br />
Moviments <strong>de</strong> vibració i <strong>de</strong><br />
<strong>propagació</strong> en ones transversals.<br />
CD<br />
1<br />
En el CD <strong>de</strong> l’alumne pots trobar<br />
diversos enl<strong>la</strong>ços a pàgines web<br />
que expliquen els moviments<br />
ondu<strong>la</strong>toris.<br />
Moviments <strong>de</strong> vibració<br />
i <strong>de</strong> <strong>propagació</strong> en una<br />
ona longitudinal.<br />
Fig. 5.2<br />
ONES COM A PROPAGACIÓ<br />
D’ENERGIA<br />
Lesonessónunfenomenfísicmoltconegut. Per exemple, es produeixen ones en<br />
tirar una pedra a un estany o en prémer <strong>la</strong> corda d’una guitarra. Fenòmens naturals<br />
com els terratrémols o les marees són realment ones. La televisió, <strong>la</strong> ràdio, <strong>la</strong> <strong>llum</strong> o<br />
el so són també producte <strong>de</strong> les ones.<br />
Les ones propaguen energia però no <strong>de</strong>sp<strong>la</strong>cen matèria. En sacsar una corda per<br />
unextrem,l’energiaviatjaatravés<strong>de</strong><strong>la</strong>cordaperòcappart<strong>de</strong><strong>la</strong>cordaestrasl<strong>la</strong>da.<br />
Igual succeeix amb les ona<strong>de</strong>s, que mouen l’aigua amb un vaivé <strong>de</strong> pujada i baixada<br />
sense <strong>de</strong>sp<strong>la</strong>çar <strong>la</strong> seua posició (pensa en un objecte que sura en <strong>la</strong> superfície).<br />
Una ona és una <strong>propagació</strong> d’energia sense <strong>propagació</strong> <strong>de</strong> matèria.<br />
Elpuntd’origen<strong>de</strong>l’onaesconeixcomafont. Una l<strong>la</strong>nterna o el Sol són fonts <strong>llum</strong>inosesiunaltaveuésunafontsonora.Lespartícules<strong>de</strong>lmediperonpassal’ona<br />
experimenten una vibració o oscil·<strong>la</strong>ció, és a dir, es <strong>de</strong>sp<strong>la</strong>cen alternativament a<br />
un costat i a l’altre <strong>de</strong> <strong>la</strong> seua posició inicial tal com fa un pèndol.<br />
Quan una ona es propaga, els punts <strong>de</strong>l medi material experimenten un<br />
moviment <strong>de</strong> vibració.<br />
Precisament, segons siga aqueix moviment, les ones es c<strong>la</strong>ssifiquen en transversals<br />
i longitudinals.<br />
• Transversals. Sieslligaunacordaaunaparetiesmouunextremcapamunt<br />
i cap avall es produeix una ona que es trasl<strong>la</strong>da al l<strong>la</strong>rg <strong>de</strong> <strong>la</strong> corda. En aquest<br />
cas, tenim dos moviments. El <strong>de</strong> les parts <strong>de</strong> <strong>la</strong> corda (que es mouen cap amunt<br />
i cap avall, i el <strong>de</strong> <strong>propagació</strong> <strong>de</strong> l’ona, que ho fa en una direcció perpendicu<strong>la</strong>r a<br />
l’anterior. El primer s’anomena vibració o moviment <strong>de</strong> vibració. Lesonesque<br />
es produeixen en l’aigua són un altre exemple d’ones transversals.<br />
Una ona és transversal quanelmoviment<strong>de</strong>vibració<strong>de</strong>lmedi pelquales<br />
propaga és perpendicu<strong>la</strong>r al moviment <strong>de</strong> <strong>propagació</strong> <strong>de</strong> l’ona.<br />
• Longitudinals. Quan es penja un moll en un suport, es comprova que totes<br />
les espires es troben separa<strong>de</strong>s <strong>la</strong> mateixa distància. Si s’estira i comprimeix el<br />
moll, les espires es mouen cap amunt i cap avall <strong>de</strong> forma que es produeixen<br />
unes zones en què les espires estan molt juntes i altres en què es troben més<br />
separa<strong>de</strong>s. La pertorbació produïda es mou al l<strong>la</strong>rg <strong>de</strong>l moll. Així, el moviment<br />
<strong>de</strong> les espires <strong>de</strong>l moll i el moviment <strong>de</strong> <strong>propagació</strong> <strong>de</strong> l’ona coinci<strong>de</strong>ixen. Les<br />
ones sonores, per exemple, també són longitudinals.<br />
Una ona és longitudinal quanelmoviment<strong>de</strong>vibració<strong>de</strong>lmediiel<strong>de</strong><br />
<strong>propagació</strong> <strong>de</strong> l’ona tenen <strong>la</strong> mateixa direcció.<br />
Vibració<br />
Sentit <strong>de</strong><br />
<strong>propagació</strong><br />
<strong>de</strong> l’ona
A<br />
CARACTERÍSTIQUES DE LES ONES<br />
La forma més senzil<strong>la</strong> per a comprendre les característiques <strong>de</strong> les ones és veure com<br />
es reflecteixen en casos pràctics que tots coneixem. Així, si s’observa, per exemple,<br />
l’onatge d’un l<strong>la</strong>c prenent com a punt <strong>de</strong> referència una barca que s’hi troba damunt,<br />
esveuque,amesuraquepassenlesona<strong>de</strong>s,<strong>la</strong>barcapujaràibaixarà.Siesfauna<br />
representació <strong>de</strong> les ona<strong>de</strong>s que passen per <strong>la</strong> barca, s’obté una gràfica com <strong>la</strong> <strong>de</strong><br />
<strong>la</strong> Figura 5.3. Les zones <strong>de</strong> més altura s’anomenen crestes i les <strong>de</strong> menor, valls.<br />
Lesonesque<strong>de</strong>n<strong>de</strong>fini<strong>de</strong>speruna sèrie <strong>de</strong> característiques: longitud, amplitud,<br />
freqüència i velocitat.<br />
• Longitud d’ona. La distància entre dues crestes o dues valls consecutives<br />
s’anomena longitud d’ona. Es representa per <strong>la</strong> lletra grega λ (<strong>la</strong>mbda).<br />
• Amplitud. És<strong>la</strong>distànciaentreunacrestaounavalli<strong>la</strong>posiciód’equilibri<strong>de</strong>les<br />
partícules<strong>de</strong>l’aigua,ésadir,elnivell<strong>de</strong>l’aiguaquannohihaonatge.<br />
• Freqüència. Si <strong>la</strong> barca es troba en <strong>la</strong> part alta d’una cresta i es compta el nombre<br />
<strong>de</strong>crestesquepassenperdavall<strong>de</strong><strong>la</strong>barca en un segon, el nombre obtingut és<br />
<strong>la</strong> freqüència <strong>de</strong> l’ona. La freqüència es representa per <strong>la</strong> lletra f iesmesuraen<br />
una unitat anomenada hertz ques’abreujaHz.Tambéesdiuque<strong>la</strong>freqüència<br />
és el nombre <strong>de</strong> vibracions per unitat <strong>de</strong> temps. Una vibració és el moviment<br />
d’uncosquanparteixd’unaposicióinicialihitornapassantpelpuntd’equilibri.<br />
En una barca correspondria al moviment que té lloc quan <strong>la</strong> barca es troba inicialment,<br />
per exemple, en una cresta, <strong>de</strong>scen<strong>de</strong>ix fins a arribar a una vall i torna<br />
apujarfinsa<strong>la</strong>cresta.<br />
• Velocitat. Ésl’espaiquerecorrel’onaen<strong>la</strong>unitat<strong>de</strong>temps,itéelmateixvalor<br />
entotselspuntspelsqualsespropagal’ona.Enelcas<strong>de</strong>lesones,<strong>la</strong>freqüència<br />
informa<strong>de</strong>ltempsenquèesrecorreunalongitudd’ona,<strong>de</strong>maneraqueelcàlcul<br />
<strong>de</strong> <strong>la</strong> velocitat es pot generalitzar <strong>de</strong> <strong>la</strong> manera següent.<br />
Activitats<br />
velocitat=longitudd’ona·freqüència<br />
v = λ · f<br />
Cresta<br />
Punt d’equilibri<br />
Vall<br />
1 Imagina que hi ha un suro situat en l’aigua d’un<br />
estanyique<strong>de</strong>scriuunaona<strong>de</strong>maneraquepujai<br />
baixa <strong>de</strong>u vega<strong>de</strong>s en dos segons. Calcu<strong>la</strong> <strong>la</strong> freqüència<br />
<strong>de</strong> l’ona.<br />
Fig. 5.4<br />
Punt<br />
d’equilibri<br />
Amplitud d’ona<br />
Longuitud<br />
d’ona (λ)<br />
Fig. 5.3 Característiques d’una ona.<br />
Representació gràfica <strong>de</strong>l recorregut ondu<strong>la</strong>tori.<br />
2 Calcu<strong>la</strong><strong>la</strong>freqüència<strong>de</strong>l’onaque<strong>de</strong>scriuennadarundofíquesegueixunaembarcacióisaltatres<br />
vega<strong>de</strong>s fora <strong>de</strong> l’aigua i s’hi submergeix unes altres<br />
tres en l’interval <strong>de</strong> 20 segons. Si recorre 300 m entre<br />
el primer i l’últim salt, quina és <strong>la</strong> velocitat <strong>de</strong> l’ona?<br />
CD<br />
Per experimentar amb les ones,<br />
acce<strong>de</strong>ix a <strong>la</strong> secció d’enl<strong>la</strong>ços<br />
<strong>de</strong>l CD <strong>de</strong> l’alumne.<br />
Vall<br />
Cresta<br />
91<br />
t
Fig. 5.5<br />
92<br />
5 NATURALESA<br />
Robert Boyle va ser el primer<br />
a <strong>de</strong>mostrar que el so no es<br />
transmetia en el buit.<br />
Les partícules que<br />
transmeten el so vibren<br />
longitudinalment.<br />
2<br />
Fig. 5.6<br />
I PROPAGACIÓ<br />
DEL SO<br />
El so és un fenomen que ens resulta molt familiar. Els humans i molts animals fem<br />
servir sons per a comunicar-nos. Fins i tot aquells sons que no percebem <strong>de</strong> manera<br />
natural amb el nostre sentit <strong>de</strong> l’oïda han trobat aplicacions pràctiques.<br />
En general, el so és una <strong>propagació</strong> d’energia mitjançant <strong>la</strong> vibració <strong>de</strong> les partícules<br />
<strong>de</strong>l medi peronespropaga.Elmovimentvibratoriconjunt<strong>de</strong>aquestes<br />
partícules constitueix el que es coneix com a ona sonora.<br />
A<br />
EL SO ES PRODUEIX QUAN VIBRA UN COS<br />
Perquè el so es produïsca ha d’existir un cos capaç <strong>de</strong> produir vibracions. Si es col·loca<br />
unregleen<strong>la</strong>vorad’unatau<strong>la</strong>iesfaforçasobrel’extremlliure,quanes<strong>de</strong>ixasolta,el<br />
regle comença a vibrar i produeix un so. En el cas <strong>de</strong>ls p<strong>la</strong>tets, quan xoca un contra un<br />
altre, vibren i provoquen el so. Els altaveus, els instruments musicals, un pardal que<br />
canta o una persona que par<strong>la</strong> són exemples <strong>de</strong> cossos que produeixen sons.<br />
B<br />
EL SO NECESSITA UN MEDI DE PROPAGACIÓ<br />
El so necessita un medi per a propagar-se, no pot fer-ho en el buit. Cal tindre en<br />
compte que l’aire està format per unes partícules molt xicotetes, encara que no es<br />
po<strong>de</strong>nveureasimplevista.<br />
Per exemple, si un altaveu està col·locat verticalment i <strong>la</strong> seua membrana vibra, es<br />
mouràcapavanticaparrere.Quan<strong>la</strong>membranaesmoucapavant,espentales<br />
partícules <strong>de</strong> l’aire i fa que es disposen més juntes. Aquesta zona s’anomena <strong>de</strong><br />
compressió. Les partícules <strong>de</strong> l’aire xoquen amb les seues veïnes, els comuniquen<br />
el moviment <strong>de</strong> <strong>la</strong> vibració i reboten cap a les seues posicions inicials. El resultat és<br />
que <strong>la</strong> pertorbació es propaga per l’aire.<br />
Si <strong>la</strong> membrana es mou cap arrere, les partícules <strong>de</strong> l’aire se separaran. El mateix que<br />
ha ocorregut abans, <strong>la</strong> zona <strong>de</strong> separació també es propagarà per l’aire. El procés<br />
es repeteix, <strong>de</strong> manera que en l’instant següent, <strong>la</strong> membrana es mourà una altra<br />
vegada cap avant i produirà una zona <strong>de</strong> partícules molt juntes. D’aquesta manera,<br />
en l’aire es produeixen una sèrie <strong>de</strong> zones on les partícules estan juntes, <strong>de</strong>sprés<br />
separa<strong>de</strong>s, <strong>de</strong>sprés juntes, etc. L’ona produïda és longitudinal perquè es mou cap<br />
avant i les partícules ho fan cap avant i cap arrere. La direcció <strong>de</strong>l moviment <strong>de</strong> l’ona<br />
i <strong>de</strong> les partícules coinci<strong>de</strong>ix.<br />
Propagació<br />
<strong>de</strong> l’ona<br />
Vibració<br />
<strong>de</strong> l’ona<br />
Zona <strong>de</strong><br />
compressió
C<br />
D<br />
E<br />
FREQÜÈNCIA D’UN SO<br />
La freqüència d’una ona sonora és el nombre <strong>de</strong> zones <strong>de</strong> compressió que es produeixencadasegonenl’ona.Coinci<strong>de</strong>ixamb<strong>la</strong>freqüència<strong>de</strong>lcosquevibraique<br />
produïx el so. Igual que ocorre amb qualsevol ona, <strong>la</strong> freqüència es mesura en hertzs<br />
(Hz).<br />
L’orel<strong>la</strong> humana té màxima sensibilitat per a les freqüències compreses entre 2 000<br />
i 3 000 Hz, encara que pot percebre sons <strong>de</strong>s <strong>de</strong> 20 Hz fins a 20 000 Hz. Els sons que<br />
l’orel<strong>la</strong> humana no pot percebre es <strong>de</strong>nominen infrasons i ultrasons.<br />
• Infrasons. Corresponen a les ones sonores amb freqüències per davall <strong>de</strong>l mínim<br />
audible <strong>de</strong> 20 Hz. Per exemple, les ones d’un terratrémol.<br />
• Ultrasons. Sónelssonsambfreqüènciessuperiorsa20000Hz.Algunsanimals<br />
com els dofins i les rates pena<strong>de</strong>s utilitzen ultrasons per a orientar-se, a manera<br />
<strong>de</strong> radar. Els humans fem servir ultrasons en multitud d’aplicacions industrials i<br />
en medicina (ecografia i fisioteràpia).<br />
AMPLITUD I LONGITUD D’ONA D’UN SO<br />
L’amplitudésl’altura<strong>de</strong><strong>la</strong>cresta<strong>de</strong>l’onasonora.Commésgranéselseuvalor<br />
significa que <strong>la</strong> partícu<strong>la</strong> vibra amb més energia. L’amplitud és percebuda per <strong>la</strong><br />
nostra orel<strong>la</strong> com a intensitat sonora. Comunament s’utilitza el terme «volum» per<br />
a referir-se a <strong>la</strong> intensitat sonora.<br />
La longitud d’ona és <strong>la</strong> distància que hi ha entre dues zones <strong>de</strong> compressió consecutives.<br />
VELOCITAT<br />
La velocitat és <strong>la</strong> distància recorreguda per l’ona en <strong>la</strong> unitat <strong>de</strong> temps. La velocitat<br />
<strong>de</strong>l so en l’aire és <strong>de</strong> 340 m/s a una temperatura <strong>de</strong> 20 ºC i una pressió d’1 atm. Però<br />
aquesta velocitat no és sempre <strong>la</strong> mateixa perquè <strong>de</strong>pén <strong>de</strong> <strong>la</strong> temperatura, <strong>de</strong> <strong>la</strong><br />
humitat i <strong>de</strong> <strong>la</strong> pressió <strong>de</strong> l’aire.<br />
La velocitat <strong>de</strong>l so en els líquids, com l’aigua, és molt superior que en l’aire i <strong>de</strong>pén<br />
<strong>de</strong>diversosfactors(temperatura,profunditat,salinitat,etcètera).<br />
En medis sòlids, <strong>la</strong> velocitat <strong>de</strong>l so encara és superior que en medis líquids. En general,<br />
com més lliga<strong>de</strong>s estiguen les partícules constituents d’un medi, més ràpid es<br />
transmet el so (vegeu Tau<strong>la</strong> 5.1).<br />
Activitat resolta<br />
Activitat<br />
3 Dues balenes estan separa<strong>de</strong>s 10 km <strong>de</strong> distància.<br />
Si <strong>la</strong> primera emet una crida i <strong>la</strong> segona li respon, cal-<br />
Longitud d’ona ( l )<br />
Un indi <strong>de</strong> <strong>la</strong> tribu sioux vol ajudar a creuar les vies <strong>de</strong>l tren una bandada <strong>de</strong> bisons. Per a això aplica l’orel<strong>la</strong><br />
sobre les vies metàl·liques <strong>de</strong>l ferrocarril. Tarda 5 s a començar a sentir el so <strong>de</strong> <strong>la</strong> locomotora. Sabent que <strong>la</strong><br />
velocitat <strong>de</strong>l so en l’acer és <strong>de</strong> 5 050 m/s, a quina distància és el tren?<br />
S’hi aplica v = s<br />
t<br />
i se substitueix: 5 050 m/s = s<br />
5s<br />
D’on: s =25 250 m<br />
Fig. 5.7 Característiques d’una ona sonora.<br />
Aire (0 ºC) 3 31,6 m/s<br />
Aire (20 ºC) 340 m/s<br />
Hidrogen (0 ºC) 1 280 m/s<br />
Aigua (0 ºC) 1 390 m/s<br />
Aigua (20 ºC) 1 484 m/s<br />
Fusta (20 ºC) 3 900 m/s<br />
Acer (20 ºC) 5 050 m/s<br />
Vidre (20 ºC) 5 200 m/s<br />
Tau<strong>la</strong> 5.1 Velocitat <strong>de</strong>l so en alguns medis.<br />
cu<strong>la</strong> quant tarda <strong>la</strong> primera a rebre <strong>la</strong> resposta. (Utilitza<br />
1500m/scom<strong>la</strong>velocitat<strong>de</strong>lsoenl’aiguamarina).<br />
93
94<br />
5 PROPIETATS<br />
3<br />
Sabies que... *<br />
La unitat d’intensitat sonora rep el<br />
nom <strong>de</strong> bel en honor d’Alexan<strong>de</strong>r<br />
Graham Bell (1847-1922), estudiós<br />
<strong>de</strong>l so i creador <strong>de</strong> <strong>la</strong> patent<br />
<strong>de</strong>l telèfon. Per a mesurar el so<br />
s’utilitza generalment un múltiple<br />
<strong>de</strong>l bel, el <strong>de</strong>cibel (dB).<br />
Llindar d’audició<br />
Respiració pausada<br />
Remor <strong>de</strong> fulles<br />
Murmuri suau<br />
Conversa normal<br />
Automòbil en marxa<br />
Perill en exposició constant<br />
Trànsit <strong>de</strong>ns<br />
Camió (a 15 m)<br />
Tren en un túnel<br />
Llindar <strong>de</strong> dolor<br />
Construcció (a 3 m)<br />
Concert <strong>de</strong> rock<br />
Martell pneumàtic<br />
En<strong>la</strong>irament d’un reactor<br />
Coet espacial<br />
Tau<strong>la</strong> 5.2 Esca<strong>la</strong> d’intensitat sonora.<br />
Activitats<br />
0 dB<br />
10 dB<br />
20 dB<br />
30 dB<br />
50 dB<br />
60 dB<br />
70 dB<br />
90 dB<br />
100 dB<br />
110 dB<br />
120 dB<br />
130 dB<br />
150 dB<br />
180 dB<br />
4 Dibuixa dues ones sonores que tinguen:<br />
a) El mateix to, però diferent intensitat.<br />
DEL SO<br />
Quan el so arriba a les nostres orelles ens produeix unes sensacions anomena<strong>de</strong>s<br />
intensitat, to i timbre.<br />
• Intensitat. Està re<strong>la</strong>cionada amb l’energia que transporta l’ona sonora en un<br />
segon. La intensitat <strong>de</strong>pén <strong>de</strong> l’amplitud <strong>de</strong> l’ona. Els sons forts, comeld’untro,<br />
corresponen a ones l’amplitud <strong>de</strong> les quals és gran. Al contrari, els sons dèbils són<br />
ones sonores d’amplitud xicoteta. La intensitat <strong>de</strong>ls sons es mesura en <strong>de</strong>cibels.<br />
Aquesta unitat es representa per dB. La intensitat més dèbil que pot percebre<br />
una orel<strong>la</strong> humana normal correspon a 0 dB.<br />
• To. La freqüència d’una ona sonora <strong>de</strong>termina el to <strong>de</strong>l so. Si <strong>la</strong> freqüència és gran,<br />
el to s’anomena agut. Si és xicoteta, greu. La sirena d’una ambulància produïx<br />
un so agut. El tro és un exemple d’un so greu.<br />
• Timbre. Si diversos instruments <strong>de</strong> música toquen <strong>la</strong> mateixa nota, <strong>la</strong> nostra orel<strong>la</strong><br />
pot i<strong>de</strong>ntificar cada instrument. Diem que cada instrument té un timbre diferent.<br />
Lesnotesqueprodueixcadainstrumentmusicalnoestanforma<strong>de</strong>sperunaso<strong>la</strong><br />
onasinóper<strong>la</strong>suma<strong>de</strong>diverses.Encadainstrument<strong>la</strong>combinaciód’onesés<br />
diferentper<strong>la</strong>qualcosacadascunprodueixunsoambuntimbredistint.<br />
a) b)<br />
c)<br />
Fig. 5.8<br />
Diapasó<br />
t<br />
Agut Fort<br />
Greu<br />
t<br />
t<br />
Violí<br />
So agut i so greu (a). Dos sons <strong>de</strong>l mateix to; un <strong>de</strong> fort i un altre <strong>de</strong> dèbil (b). Sons<br />
<strong>de</strong> <strong>la</strong> mateixa freqüència i <strong>de</strong> timbre distint (c).<br />
b) La mateixa intensitat, però diferent timbre.<br />
c) El mateix timbre, però diferent to.<br />
t<br />
Feble<br />
Piano<br />
t<br />
t<br />
t
4<br />
A<br />
REFLEXIÓ DEL SO<br />
El so viatja necessàriament a través d’un medi, que pot ser gasós, líquid o sòlid. Mentres<br />
viatja pel mateix medi, <strong>la</strong> seua velocitat es manté constant. Si les ones sonores<br />
arriben a una frontera en què el medi canvia, po<strong>de</strong>n ocórrer dos fenòmens:<br />
— Les ones penetren en el nou medi i continuen viatjant-hi.<br />
— Lesonesrebotenoesreflecteixenen<strong>la</strong>frontera<strong>de</strong>lsdosmedisitornenalmedi<br />
inicial.<br />
La reflexió <strong>de</strong>l so és el canvi <strong>de</strong> direcció que experimenta quan arriba a <strong>la</strong><br />
superfície d’un medi.<br />
En <strong>la</strong> majoria <strong>de</strong>ls casos, ocorren simultàniament <strong>la</strong> transmissió en el segon medi i<br />
<strong>la</strong> reflexió cap al primer. L’energia que transporten les ones sonores inicialment es<br />
reparteix entre les ones que es transmeten i les ones reflecti<strong>de</strong>s. La reflexió <strong>de</strong> les<br />
onessonoresésunproblemaimportantal’horad’estudiarl’acústica<strong>de</strong>lessales<strong>de</strong><br />
concert i els auditoris. Al mateix temps, ha permés <strong>de</strong>senvolupar tècniques com el<br />
sonarol’ecografia<strong>de</strong>granutilitatenmoltscamps.Siunaonasonorainci<strong>de</strong>ixperpendicu<strong>la</strong>rment<br />
sobre una superfície reflectora, torna sobre si mateixa en <strong>la</strong> mateixa<br />
direcció i sentit contrari. Però si l’ona inci<strong>de</strong>nt forma un angle no perpendicu<strong>la</strong>r amb<br />
<strong>la</strong> superfície reflectora, l’angle <strong>de</strong> l’ona reflectida és igual a l’angle <strong>de</strong> l’ona inci<strong>de</strong>nt<br />
<strong>de</strong><strong>la</strong>maneraqueesmostraen<strong>la</strong>Figura5.9.<br />
ECO I REVERBERACIÓ<br />
L’eco és un fenomen pel qual un so es reflecteix en algun obstacle i, al cap d’un<br />
temps,lesonesreflecti<strong>de</strong>stornenenpartalpunt<strong>de</strong>partida.Eltempsquetranscorre<br />
entre l’ona emesa i <strong>la</strong> reflectida ha <strong>de</strong> permetre percebre-les c<strong>la</strong>rament com distintes.<br />
Quan l’ona reflectida torna al punt <strong>de</strong> partida, l’original ja ha d’haver-se extingit.<br />
El temps mínim perquè l’orel<strong>la</strong> reconega com distintes l’ona original i <strong>la</strong> reflectida<br />
es coneix com a temps <strong>de</strong> persistència. Aquesttempsés0,1sperasonsmusicals<br />
i0,07sperasonscomlesparaules.Tambépotsaber-sesihihauràecoonoapartir<br />
<strong>de</strong><strong>la</strong>distànciaentreelfocusemissori<strong>la</strong>paretoobstacleenquèlesonessonoreses<br />
reflecteixen. Aquesta distància mínima és d’11,34 m per a sons com les paraules. Per<br />
asonsmusicals<strong>la</strong>distànciaha<strong>de</strong>sersuperior,finsauns17m,perapo<strong>de</strong>rapreciar<br />
bé l’efecte <strong>de</strong> l’eco.<br />
Activitat resolta<br />
Ona original<br />
Ona reflectida<br />
Angle<br />
d’incidència<br />
Superfície reflectora<br />
Angle <strong>de</strong><br />
reflexió<br />
Fig. 5.9<br />
Reflexió d’ones<br />
segons el seu angle<br />
d’incidència.<br />
Després <strong>de</strong> donar un colp a una certa distància d’un talús, l’eco tarda 1,2 segons a escoltar-se. A quina distància<br />
és el talús?<br />
Prenent 340 m/s com a velocitat <strong>de</strong>l so en l’aire i aplican v = s<br />
s<br />
340 m/s =<br />
D’on es <strong>de</strong>dueix s = 408 m<br />
1,2 s<br />
t<br />
:<br />
CD<br />
En el CD <strong>de</strong> l’alumne trobaràs<br />
activitats interactives i curiositats<br />
sobre el so per a refermar<br />
els teus coneixements.<br />
95
96<br />
5<br />
Ús <strong>de</strong> <strong>la</strong> sa<strong>la</strong> t (s)<br />
Teatre par<strong>la</strong>t 0.4 – 1<br />
Música orquestral 1.5<br />
Òpera 1.6 - 1.8<br />
Tau<strong>la</strong> 5.3 Temps <strong>de</strong> reverberació<br />
òptimsperaunasa<strong>la</strong>.<br />
Sabies que... *<br />
Les rates pena<strong>de</strong>s i els dofins disposen<br />
<strong>de</strong> sonars naturals que els<br />
orienten en els seus moviments i<br />
localització <strong>de</strong> preses.<br />
La reverberació és un fenomen molt paregut a l’eco. Es produeix quan les ones<br />
reflecti<strong>de</strong>s arriben a l’oient abans que l’ona original <strong>de</strong>ixe <strong>de</strong> sentir-se. L’efecte és<br />
paregut a una lleugera prolongació <strong>de</strong>l so original.<br />
Lessalesesconstrueixen<strong>de</strong>maneraqueelseutemps<strong>de</strong>reverberaciósigal’a<strong>de</strong>quat<br />
per a l’ús que se’ls done. Una sa<strong>la</strong> <strong>de</strong> conferències necessitarà un temps <strong>de</strong> reverberaciócurt,<strong>de</strong>maneraquenoesproduïsquenreflexions<br />
que dificulten <strong>la</strong> intel·ligibilitat<br />
<strong>de</strong>lsdiscursos.D’acordamblesda<strong>de</strong>s<strong>de</strong><strong>la</strong>tau<strong>la</strong>5.3,elsteatreshan<strong>de</strong>tindreun<br />
temps<strong>de</strong>reverberaciómenorqueeld’unteatred’òpera.<br />
B<br />
SONAR<br />
El sonar (<strong>de</strong> l’anglés, Sound Navigation And Ranging) ésunsistema<strong>de</strong>càlcul<strong>de</strong><br />
distàncies i localització d’objectes que trebal<strong>la</strong> amb ultrasons. Va ser <strong>de</strong>senvolupat<br />
durant <strong>la</strong> Segona Guerra Mundial i usat en <strong>la</strong> guerra submarina, tant per a <strong>de</strong>tectar<br />
elssubmarinsenemicscomperaguiarelstorpe<strong>de</strong>scapalsseusb<strong>la</strong>ncs.<br />
El funcionament <strong>de</strong>l sonar és simple. Un emissor envia ultrasons. Quan xoquen amb<br />
un objecte, es reflectixen i són captats pel receptor.<br />
Té gran aplicació per a «veure» el fons marí i posar en avís vaixells i submarins <strong>de</strong><br />
perillspera<strong>la</strong>seuanavegació.Peravaixellspesquerstéutilitaten<strong>la</strong>localització<strong>de</strong><br />
bancs<strong>de</strong>peixos.<br />
C<br />
ECOGRAFIA<br />
L’ecografia és una tècnica que s’utilitza en medicina. Es basa en <strong>la</strong> utilització<br />
d’ultrasons,ésadir,sons<strong>la</strong>freqüència<strong>de</strong>lsqualséssuperiora20000Hz.Comrecordaràs,<br />
aqueixa és <strong>la</strong> màxima freqüència que pot percebre l’orel<strong>la</strong> humana.<br />
L’ecografia permet observar òrgans i teixits així com els tumors. També és molt usada<br />
per a observar el <strong>de</strong>senvolupament i els moviments <strong>de</strong>l fetus durant l’embaràs. Un<br />
altre camp d’aplicació és el <strong>de</strong> <strong>la</strong> cardiologia perquè permet visualitzar el cor i el seu<br />
funcionament en temps real.<br />
Fig. 5.10 Ecografies d’un home adult i d’una dona embarassada. Les imatges mostren un renyó i un fetus.
5<br />
6<br />
A<br />
B<br />
L’ORELLA I L’AUDICIÓ<br />
Els animals po<strong>de</strong>n emetre sons <strong>de</strong> freqüències molt diverses.<br />
Perceben les vibracions que es transmeten a través <strong>de</strong> l’aigua,<br />
<strong>de</strong>l’aireifinsitotles<strong>de</strong>lsòlo<strong>la</strong>fusta.Enelcas<strong>de</strong>lshumansles<br />
onessonoresarribenal’orel<strong>la</strong>,penetrenperunconducteifan<br />
vibrareltimpà.Aquestavibracióestransmetal’orel<strong>la</strong>interna<br />
i,d’allí,alcervell.<br />
L’òrgan<strong>de</strong>l’orel<strong>la</strong>intervéendosprocessos:l’audicióielmanteniment<strong>de</strong>l’equilibri.Espotconsi<strong>de</strong>rardividitentresparts:<br />
orel<strong>la</strong> externa, orel<strong>la</strong> mitjana i orel<strong>la</strong> interna. Els dos últims<br />
s’allotgen en l’interior <strong>de</strong> l’os temporal <strong>de</strong>l crani.<br />
SOROLL I CONTAMINACIÓ ACÚSTICA<br />
El soroll es <strong>de</strong>fineix com un so molest amb una intensitat elevada. Així, una conversació<br />
pot ser consi<strong>de</strong>rada com a soroll per les persones que no hi participen.<br />
La contaminació acústica és l’alteració <strong>de</strong> les condicions normals <strong>de</strong>l so d’una zona.<br />
La provoquen activitats humanes com el trànsit d’automòbils i avions, les indústries,<br />
<strong>la</strong> construcció d’edificis, les obres públiques, les discoteques, etc. La contaminació<br />
acústicapotcausargreusdanysen<strong>la</strong>salutien<strong>la</strong>qualitat<strong>de</strong>vida<strong>de</strong>lespersones.<br />
RISCOS DE LA CONTAMINACIÓ ACÚSTICA<br />
Els principals riscos <strong>de</strong><strong>la</strong>contaminacióacústicasón<strong>la</strong>disminucióen<strong>la</strong>capacitat<br />
auditivai<strong>la</strong>possibilitat<strong>de</strong>trastornspsicològicsifisiològics.<br />
• Els trastorns fisiològics inclouen mal <strong>de</strong> cap, tensió muscu<strong>la</strong>r, di<strong>la</strong>tació <strong>de</strong> les<br />
pupil·les, parpelleig accelerat, increment <strong>de</strong> <strong>la</strong> pressió arterial, acceleració <strong>de</strong>l<br />
ritme<strong>de</strong><strong>la</strong>respiraciói<strong>de</strong>lbatec<strong>de</strong>lcor(taquicàrdia),quepotarribaral’infart.<br />
• Els trastorns psicològics inclouenunadisminució<strong>de</strong>l’atenciói<strong>de</strong><strong>la</strong>memòria,<br />
insomni, sensació <strong>de</strong> fatiga i <strong>de</strong>pressió. També, estrés i ansietat, irritabilitat i agressivitat.<br />
• Els trastorns auditius sónelsmésfreqüents.Unsofort(d’uns140dB)comuna<br />
explosió o un tir prop <strong>de</strong> l’orel<strong>la</strong> pot produir <strong>la</strong> ruptura <strong>de</strong>l timpà i altres lesions<br />
irreversibles anomena<strong>de</strong>s trauma acústic. L’exposició prolongada a sorolls <strong>de</strong><br />
gran intensitat produeix lesions progressives amb una pèrdua parcial d’audició.<br />
D’altres s’acompanyen <strong>de</strong> sorolls i brunzits en l’orel<strong>la</strong> interna (tinnitus).<br />
MESURES CONTRA LA CONTAMINACIÓ ACÚSTICA<br />
El nivell <strong>de</strong> soroll o sons no <strong>de</strong>sitjats es pot reduir si s’usen diversos elements:<br />
— Taps i orelleres per a les orelles com els utilitzats pels trebal<strong>la</strong>dors que fan servir<br />
els martells d’aire comprimit.<br />
— Materials aïl<strong>la</strong>nts i reflectors, com els vidres dobles <strong>de</strong> les finestres.<br />
— Substàncies absorbents, com les estores i les cortines.<br />
— Barreres acústiques per a amortir el soroll produït en les carreteres.<br />
— Silenciadorsqueescol·loquenenelstubsd’escapament<strong>de</strong>lscotxesilesmotos.<br />
Fig.5.11 Estructura interna <strong>de</strong> l’orel<strong>la</strong>.<br />
Sabies que... *<br />
Les principals activitats amb<br />
nivells perillosos <strong>de</strong> soroll són<br />
el trànsit, les indústries, l’envol<br />
d’avions, les obres públiques,<br />
<strong>la</strong> construcció i els pubs i les<br />
discoteques.<br />
Fig.5.12<br />
Sonòmetre per a mesurar soroll.<br />
97
5 NATURALESA<br />
Rajos gamma 10-14 – 10-12 J<br />
Rajos X 10-17 – 10-14 J<br />
Rajos ultravio<strong>la</strong>ts 10-18 – 10-19 J<br />
Llum visible 10-19 J<br />
Rajos infraroigs 10-23 – 10-20 J<br />
Microones 10-25 – 10-33 J<br />
Ones <strong>de</strong> ràdio 10-31 – 10-25 J<br />
Tau<strong>la</strong> 5.4 Energia <strong>de</strong> distintes ones electromagnètiques.<br />
Fig. 5.14<br />
Font primària: bombeta (a) i font<br />
secundària: Lluna (b).<br />
a)<br />
b)<br />
Fig. 5.13<br />
98<br />
7<br />
Espectre visible per l’ésser humà<br />
dins <strong>de</strong> l’espectre electromagnètic.<br />
A<br />
B<br />
Ultravio<strong>la</strong>t<br />
Rajos<br />
còsmics<br />
I PROPAGACIÓ DE LA LLUM<br />
Des <strong>de</strong> molt antic, els científi cs han intentat esbrinar què és <strong>la</strong> <strong>llum</strong>, com es produeix<br />
i com es propaga.<br />
La <strong>llum</strong> és un tipus <strong>de</strong> les anomena<strong>de</strong>s ones electromagnètiques. Aquestes ones<br />
presenten una diferència fonamental respecte a les ones vistes fi ns ara, perquè, al<br />
contrari que altres tipus d’ona, es propaguen pel buit, és a dir, pels llocs on no hi ha<br />
cap c<strong>la</strong>sse <strong>de</strong> matèria.<br />
El conjunt <strong>de</strong> les ones electromagnètiques, també conegut com a espectre electromagnètic,<br />
comprén <strong>de</strong>s <strong>de</strong> les ones que transporten més energia, com els rajos<br />
gamma, fi ns a les menys energètiques, com les ones <strong>de</strong> ràdio.<br />
400 nm 450 nm 500 nm 550 nm 600 nm 650 nm 700 nm 750 nm<br />
Rajos<br />
gamma<br />
Rajos X<br />
Espectre visible pel ser humà (Llum)<br />
UV-<br />
A/B/C<br />
Ultravio<strong>la</strong>da<br />
Infraroig<br />
LA LLUM TRANSPORTA ENERGIA<br />
Microones<br />
Ona mitjana<br />
Ona curta<br />
Ràdio<br />
Ona l<strong>la</strong>rga<br />
Hi ha fets experimentals que confi rmen que <strong>la</strong> <strong>llum</strong> transporta energia. Per exemple,<br />
els rajos <strong>de</strong> <strong>llum</strong> concentrats amb una lupa po<strong>de</strong>n arribar a cremar un paper; amb<br />
<strong>la</strong> <strong>llum</strong>, les p<strong>la</strong>ntes fan <strong>la</strong> fotosíntesi i produeixen substàncies. Segons emeten o no<br />
<strong>llum</strong> pròpia, els objectes po<strong>de</strong>n ser fonts primàries o secundàries.<br />
• Fonts emissores o fonts primàries. Així es comporta una bombeta encesa, una<br />
fl ama, una pantal<strong>la</strong> <strong>de</strong> televisor, el Sol o qualsevol estre<strong>la</strong>.<br />
• Reemissors <strong>de</strong> <strong>llum</strong> o fonts secundàries. Són objectes que no emeten <strong>llum</strong><br />
pròpia però reemeten, en part o totalment, <strong>la</strong> que els arriba. Són exemples un<br />
espill o <strong>la</strong> Lluna.<br />
Les fonts <strong>llum</strong>inoses ho són per distintes causes. Molts cossos emeten <strong>llum</strong> quan<br />
assolixen temperatures eleva<strong>de</strong>s o per mitjà <strong>de</strong> reaccions químiques, com les que<br />
produeixen les lluernes.<br />
COMPORTAMENT DELS COSSOS ENFRONT DE LA LLUM<br />
Infraroig<br />
Freqüència<br />
extremadament<br />
baixa<br />
Quan <strong>la</strong> <strong>llum</strong> arriba a un objecte, una part d’aquesta es refl ecteix. Si l’objecte és transparent,<br />
com el vidre, <strong>la</strong> <strong>llum</strong> també passa a través seu i es refracta. També pot ocórrer<br />
que una fracció <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>llum</strong> siga absorbida per l’objecte. Normalment, l’absorció dóna<br />
lloc a un augment <strong>de</strong> <strong>la</strong> temperatura <strong>de</strong>l cos. Els objectes, segons <strong>de</strong>ixen passar o no<br />
<strong>la</strong> <strong>llum</strong>, s’anomenen opacs, transparents o translúcids.<br />
• Opacs. Si no <strong>de</strong>ixen passar <strong>la</strong> <strong>llum</strong> en absolut, com els metalls.<br />
• Transparents. Si <strong>de</strong>ixen passar totalment <strong>la</strong> <strong>llum</strong> a través seu, com el vidre.<br />
• Translúcids. Si <strong>de</strong>ixen passar parcialment <strong>la</strong> <strong>llum</strong>, però no permeten distingir<br />
les formes <strong>de</strong>ls objectes quan es mira a través seu. Per exemple, els vidres <strong>de</strong> les<br />
fi nestres <strong>de</strong>l bany.<br />
Radar<br />
UHF<br />
VHF
C<br />
D<br />
VELOCITAT DE LA LLUM<br />
La <strong>llum</strong> es propaga per distints medis i també per l’espai buit (a diferència <strong>de</strong>l so), on<br />
assoleix <strong>la</strong> màxima velocitat. Aquesta velocitat és <strong>la</strong> més gran que qualsevol cos pot<br />
assolirenl’Univers.Ésuna<strong>de</strong>lesanomena<strong>de</strong>sconstantsuniversalsiésenmultitud<br />
<strong>de</strong> fórmules físiques sobre el comportament <strong>de</strong> l’Univers. Es representa per <strong>la</strong> lletra<br />
c ielseuvalorés:<br />
c=299792458m/s<br />
Per recordar-ho més fàcilment, s’utilitza c = 300 000 000 m/s.<br />
En l’aire, l’aigua o el vidre, <strong>la</strong> <strong>llum</strong> viatja més lentament que en l’espai buit. El quocient<br />
entre<strong>la</strong>velocitat<strong>de</strong><strong>la</strong><strong>llum</strong>enelbuit(c)i<strong>la</strong>velocitat<strong>de</strong><strong>la</strong><strong>llum</strong>enunmedi<strong>de</strong>terminat<br />
(v) esconeixcomaín<strong>de</strong>x <strong>de</strong> refracció (n) <strong>de</strong>l medi:<br />
n = c<br />
v<br />
Activitat resolta<br />
La distància entre <strong>la</strong> Terra i <strong>la</strong> Lluna és <strong>de</strong> 384 400 km. Calcu<strong>la</strong> el temps que<br />
tardaria un senyal <strong>llum</strong>inós a arribar a <strong>la</strong> Terra <strong>de</strong>s <strong>de</strong>l nostre satèl·lit.<br />
La velocitat <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>llum</strong> és c = 300 000 000 m/s i s = 384 400 km<br />
En l’equació v = s<br />
t<br />
300 000 000 m/s =<br />
D’on, t = 1,28 s<br />
se substitueixen aqueixos valors:<br />
384 000 000 m<br />
t<br />
LALLUMESPROPAGAENLÍNIARECTA<br />
Una característica <strong>de</strong>stacada <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>llum</strong> és el fet que es propaga en línia recta. Açò<br />
es posa en evidència amb distints experiments.<br />
Si s’observa un feix estret <strong>de</strong> <strong>llum</strong> com el que passa per un xicotet forat practicat en<br />
unapantal<strong>la</strong>opaca,esveuqueelfeixésrectilini.Ésmés,siespracticaunsegonforat<br />
en una altra pantal<strong>la</strong> i s’alineen ambdós forats amb <strong>la</strong> font <strong>llum</strong>inosa, es comprova<br />
com<strong>la</strong><strong>llum</strong>arribaapassarpertotsdos.<br />
Una altra prova <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>propagació</strong> rectilínia <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>llum</strong> és <strong>la</strong> formació d’ombres. Una<br />
ombra és una zona on no arriben els rajos <strong>de</strong> <strong>llum</strong> d’una font perquè hi ha un obstacle.<br />
Si es col·loca un objecte opac, com un llibre, davant d’una bombeta o un tub fluorescent,<br />
s’observa que al voltant <strong>de</strong> l’ombra es forma una zona menys fosca, l’anomenada<br />
penombra. Açò es produeix sempre que <strong>la</strong> font <strong>llum</strong>inosa siga extensa.<br />
Font <strong>llum</strong>inosa puntual<br />
Ombra nítida<br />
Font <strong>llum</strong>inosa extensa<br />
Un cas a gran esca<strong>la</strong> d’ombres és el <strong>de</strong>ls eclipsis. L’eclipsi so<strong>la</strong>r es produeix quan <strong>la</strong><br />
Llunas’interposaentre<strong>la</strong>TerraielSol,iprojecta<strong>la</strong>seuaombrasobre<strong>la</strong>Terra.L’eclipsi<br />
lunar es produeix quan és <strong>la</strong> Terra <strong>la</strong> que s’interposa i projecta <strong>la</strong> seua ombra sobre<br />
<strong>la</strong> Lluna, <strong>de</strong> manera que impe<strong>de</strong>ix rebre els rajos so<strong>la</strong>rs.<br />
Aire 1,003<br />
Aigua 1,33<br />
Quars 1,46<br />
Polietilé 1,50<br />
Vidre <strong>de</strong> plom o Flint 1,62<br />
Diamant 2,4<br />
Silicona 4,01<br />
Tau<strong>la</strong> 5.5 Ín<strong>de</strong>xs <strong>de</strong> refracció d’alguns<br />
mitjans.<br />
Fig. 5.15<br />
Fig. 5.16<br />
Penombra<br />
Ombra total<br />
Formació d’ombres níti<strong>de</strong>s i <strong>de</strong><br />
penombres.<br />
La <strong>llum</strong> es propaga en línia recta.<br />
99
a)<br />
Objecte<br />
b)<br />
Espill<br />
100<br />
5 REFLEXIÓ<br />
CD<br />
8<br />
Experimenta amb espills amb les<br />
activitats que es proposen en el<br />
CD <strong>de</strong> l’alumne.<br />
x<br />
Imatge<br />
projectada<br />
x<br />
Imatge<br />
reflectida<br />
Pantal<strong>la</strong><br />
Fig. 5.19<br />
Formació d’una imatge virtual (a) i<br />
d’una imatge real (b).<br />
Raig<br />
inci<strong>de</strong>nt<br />
B1<br />
DE LA LLUM. ESPILLS<br />
Quan un raig <strong>de</strong> <strong>llum</strong> inci<strong>de</strong>ix sobre una superfície, com <strong>la</strong> d’un espill o l’aigua<br />
tranquil·<strong>la</strong> d’un l<strong>la</strong>c, canvia <strong>la</strong> seua direcció i continua <strong>la</strong> <strong>propagació</strong> pel medi <strong>de</strong>l<br />
qual provenia.<br />
La reflexió és el canvi <strong>de</strong> direcció que pateix un raig <strong>de</strong> <strong>llum</strong> quan arriba a <strong>la</strong><br />
superfície d’un cos.<br />
El raig que arriba es coneix com a raig inci<strong>de</strong>nt ielraigqueix,comaraig reflectit.<br />
Larectaimaginàriaperpendicu<strong>la</strong>ra<strong>la</strong>superfície<strong>de</strong>reflexió,quepassapelpunt<br />
d’incidència, es coneix com a normal. L’angle que forma el raig inci<strong>de</strong>nt amb <strong>la</strong><br />
normal s’anomena angle d’incidència i el que forma el raig reflectit amb <strong>la</strong> normal,<br />
angle <strong>de</strong> reflexió (Figura 5.17).<br />
• Elraiginci<strong>de</strong>nt,elraigreflectiti<strong>la</strong>normalsónenelmateixp<strong>la</strong>.<br />
• L’angle d’incidència és igual a l’angle <strong>de</strong> reflexió.<br />
Angle<br />
d’incidència<br />
^ ı<br />
Normal Raig<br />
reflectit<br />
A<br />
REFLEXIÓ ESPECULAR I REFLEXIÓ DIFUSA<br />
Si <strong>la</strong> <strong>llum</strong> inci<strong>de</strong>ix sobre una superfície perfectament llisa, els rajos que arriben<br />
paral·lels ixen també paral·lels <strong>de</strong>sprés <strong>de</strong> reflectir-s’hi. És <strong>la</strong> reflexió especu<strong>la</strong>r. La<br />
superfície<strong>de</strong>l’aiguad’unl<strong>la</strong>ctranquilprodueixaquestac<strong>la</strong>sse<strong>de</strong>reflexió.<br />
En canvi, en superfícies rugoses, els rajos inci<strong>de</strong>nts paral·lels produeixen rajos reflectits<br />
que no són paral·lels entre si, pel fet que <strong>la</strong> inclinació <strong>de</strong> <strong>la</strong> superfície varia d’un<br />
punt d’incidència a un altre. Rep el nom <strong>de</strong> reflexió difusa. La reflexió <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>llum</strong><br />
produïdaenunfull<strong>de</strong>paperés<strong>de</strong>tipusdifús.<br />
B<br />
Angle <strong>de</strong><br />
reflexió<br />
^<br />
r<br />
Fig. 5.17 Reflexió d’un raig <strong>de</strong> <strong>llum</strong>.<br />
ESPILLS<br />
Els espills sónobjecteslessuperfícies<strong>de</strong>lsqualss’hanpolitextremadamentperquè<br />
produïsquen reflexió especu<strong>la</strong>r <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>llum</strong> que hi inci<strong>de</strong>ix. Un espill perfecte seria<br />
aquell que reflectira totalment, <strong>de</strong> mo<strong>de</strong> especu<strong>la</strong>r, <strong>la</strong> <strong>llum</strong> que hi inci<strong>de</strong>ix.<br />
Espills p<strong>la</strong>ns<br />
a)<br />
Raigs inci<strong>de</strong>nts<br />
Raigs reflectits<br />
Superfície llisa<br />
Superfície rugosa<br />
Fig. 5.18 Reflexió especu<strong>la</strong>r (a) i reflexió difusa (b).<br />
Siescol·locaunobjectedavantd’unespillp<strong>la</strong>,espotveure<strong>la</strong>seuaimatge. Els<br />
rajos que ixen <strong>de</strong> l’objecte arriben a l’ull <strong>de</strong>sprés <strong>de</strong> reflectir-se i l’ull interpreta que<br />
els rajos proce<strong>de</strong>ixen d’un punt imaginari darrere <strong>de</strong> l’espill, per això es diu que<br />
<strong>la</strong> imatge és virtual perquè s’ha format amb rajos no reals. Hi ha una altra c<strong>la</strong>sse<br />
d’imatges anomena<strong>de</strong>s reals. Aquestes imatges estan forma<strong>de</strong>s per <strong>la</strong> intersecció<br />
<strong>de</strong>rajosrealsiespo<strong>de</strong>nprojectarenunapantal<strong>la</strong>comocorreenunprojector<strong>de</strong><br />
diapositivesoenelcine.<br />
b)
B2<br />
Espills corbs<br />
Hi ha dues c<strong>la</strong>sses d’espills corbs: còncaus i convexos.<br />
Els espills còncaus estan corbats cap a dins i els convexos capafora.Lapartexterior<br />
d’una cullera molt polida es podria utilitzar com a espill còncau i <strong>la</strong> part exterior,<br />
comaconvex.<br />
• Tots els rajos paral·lels que arriben a un espill còncau es reflecteixen <strong>de</strong> forma<br />
queesconcentrenenunpuntanomenatfocus F. Peraqueixaraóesdiuqueels<br />
espills còncaus són convergents.<br />
• Els espills convexos es comporten <strong>de</strong> manera diferent. Reflecteixen els rajos<br />
paral·lels <strong>de</strong> manera que tots pareixen procedir d’un punt que també s’anomena<br />
focus F. Els espills convexos són, per tant, divergents.<br />
Els espills corbs són, en realitat, un tros d’una esfera. Com que l’esfera té un centre,<br />
en els espills corbs també es podrà <strong>de</strong>finir un punt C com a centre <strong>de</strong> l’espill i corresponalcentre<strong>de</strong>l’esfera.Elfocus<strong>de</strong>lsespillsconvergentsidivergentsestàsituat<br />
en el punt mitjà <strong>de</strong> l’eix que uneix el centre <strong>de</strong> l’espill amb el centre C <strong>de</strong> l’esfera. La<br />
líniaquepassapelcentreipelfocusd’unespills’anomenaeix.<br />
Per a obtindre gràficament les imatges que es formen en els espills corbs, es pot<br />
utilitzar el procediment representat en <strong>la</strong> figura:<br />
a F = focus b<br />
1 C = centre<br />
1<br />
D’acord amb les seues característiques, una imatge pot ser més gran o més menuda<br />
en comparació amb <strong>la</strong> grandària <strong>de</strong> l’objecte; dreta o invertida (si<strong>la</strong>imatgeapareix<br />
cap per avall).<br />
Elsespillscòncauss’utilitzencomareflectorsenelsfars<strong>de</strong>lscotxes.Ambelsespills<br />
convexos es po<strong>de</strong>n obtindre observacions panoràmiques <strong>de</strong> grans angles en supermercats<br />
i encreuaments <strong>de</strong> carrers.<br />
Activitat<br />
2<br />
C<br />
3<br />
F<br />
1 Raig paral·lel a l’eix i que passa pel focus. 2 Raig perpendicu<strong>la</strong>r a l’espill que passa<br />
pel seu centre.<br />
3 Punt on tallen els rajos anteriors.<br />
5 El periscopi està format per dos espills p<strong>la</strong>ns. Serveix per a veure els objectes<br />
als quals l’observador no té accés. Són típics els utilitzats en submarins<br />
o en trinxeres. Explica el seu funcionament utilitzant l’esquema <strong>de</strong> <strong>la</strong> figura.<br />
Si tens algun dubte, pots utilitzar distintes fonts d’informació, com ara llibres,<br />
enciclopèdies o Internet, per a comprendre com funcionen. Recorda que els<br />
periscopis s’utilitzen en submarins situats davall l’aigua per a veure objectes<br />
que són en <strong>la</strong> superfície.<br />
2<br />
3<br />
F<br />
C<br />
Espills<br />
Fig. 5.21<br />
Visor<br />
Fig. 5.20 Espills còncaus i convexos.<br />
Formació d’imatges en espills corbs:<br />
imatge real (a) i virtual (b).<br />
101
a)<br />
b)<br />
Aire<br />
Aigua<br />
Línia imaginària<br />
(normal)<br />
102<br />
Llum inci<strong>de</strong>nt<br />
^<br />
i<br />
Fig. 5.22<br />
^<br />
r<br />
5 REFRACCIÓ<br />
Llum refractada<br />
Lent convergent. Focus real<br />
Lent divergent. Focus virtual<br />
Focus<br />
Fig. 5.23<br />
^<br />
r = Angle <strong>de</strong> refracció<br />
^ı<br />
= Angle d’incidència<br />
Aire<br />
Aigua<br />
Representació <strong>de</strong> <strong>la</strong> recta normal.<br />
Focus<br />
Trajectòria <strong>de</strong>ls rajos <strong>de</strong> <strong>llum</strong> i situació <strong>de</strong>l focus en<br />
una lent convergent (a) i en una <strong>de</strong> divergent (b).<br />
9<br />
A<br />
Fig. 5.24 Tipus <strong>de</strong> lents<br />
segons <strong>la</strong> forma<br />
<strong>de</strong> les seues cares.<br />
DE LA LLUM.<br />
LENTS I PRISMES<br />
La refracció és<strong>la</strong><strong>de</strong>sviacióquepateixunraig<strong>de</strong><strong>llum</strong>quanpassad’unmedia<br />
un altre, per exemple <strong>de</strong> l’aire a l’aigua, <strong>de</strong> l’aire al vidre o al revés.<br />
El raig que arriba a <strong>la</strong> superfície <strong>de</strong> separació es coneix com a raig inci<strong>de</strong>nt, ielque<br />
ix<strong>de</strong>lpuntd’incidènciaipenetraenelsegonmedis’anomenaraig refractat.<br />
Tambéenelcas<strong>de</strong><strong>la</strong>refraccióésútiltindreencompte<strong>la</strong>normal o recta imaginària<br />
perpendicu<strong>la</strong>r a <strong>la</strong> superfície <strong>de</strong> separació <strong>de</strong>ls dos medis en el punt <strong>de</strong> d’incidència.<br />
(Vegeu <strong>la</strong> Figura 5.22).<br />
• Elraiginci<strong>de</strong>nt,elraigrefractati<strong>la</strong>normalsónenelmateixp<strong>la</strong>.<br />
• Quan <strong>la</strong> <strong>llum</strong> passa d’un medi a un altre en què es propaga a una velocitat menor,<br />
el raig refractat s’acosta a <strong>la</strong> normal, i se n’allunya, si ocorre al revés. Si el raig<br />
inci<strong>de</strong>ix perpendicu<strong>la</strong>rment a <strong>la</strong> superfície, no es <strong>de</strong>svia.<br />
El fenomen <strong>de</strong> <strong>la</strong> refracció explica diversos fets, com que els objectes submergits en<br />
aiguaenspareguencorbatso<strong>de</strong>sp<strong>la</strong>çats<strong>de</strong><strong>la</strong>seuaposició.Açòespotcomprovaren<br />
submergir una vareta en un got d’aigua. També explica que les piscines o els aquaris<br />
ens pareguen menys profunds <strong>de</strong>l que realment són.<br />
LENTS<br />
Les lents sónobjectestransparentsquepresenten corba almenys una <strong>de</strong> les seues<br />
cares. Quan <strong>la</strong> <strong>llum</strong> proce<strong>de</strong>nt <strong>de</strong>ls objectes passa a través seu, produeix imatges.<br />
Igual que ocorre en els espills, les imatges forma<strong>de</strong>s po<strong>de</strong>n ser reals o virtuals, <strong>de</strong><br />
mésomenysgrandàriaquel’objecte,idretesoinverti<strong>de</strong>s.<br />
Normalment, es construeixen <strong>de</strong> vidre i són <strong>la</strong> base <strong>de</strong> <strong>la</strong> majoria d’aparells òptics:<br />
microscopis, telescopis, càmeres fotogràfiques, etc. També s’utilitzen per a corregir<br />
els<strong>de</strong>fectesvisualstantenformad’ullerescom<strong>de</strong>lentilles.<br />
Es c<strong>la</strong>ssifiquen en convergents i divergents.<br />
• Lents convergents, sielsrajosquehientrenparal·lelsestrobenenunpunta<br />
l’eixida. Aquest punt s’anomena focus F <strong>de</strong> <strong>la</strong> lent.<br />
• Lents divergents, si els rajos que hi entren paral·lels n’ixen separant-se entre<br />
si. El focus d’aquestes lents es troba prolongant aquests rajos divergents cap al<br />
costat en què convergirien. S’anomena focus virtual F’.<br />
L’eix d’unalentés<strong>la</strong>líniarectaquepassapelfocusipelpuntcentral<strong>de</strong><strong>la</strong>lent.<br />
En <strong>la</strong> Figura 5.23 es pot veure com les lents convergents són més gruixu<strong>de</strong>s pel centre<br />
que pels extrems, mentres que en les divergents ocorre el contrari.<br />
Biconvexa<br />
P<strong>la</strong>noconvexa<br />
Bicòncava P<strong>la</strong>nocòncava Concavoconvexa
B FORMACIÓ D’IMATGES<br />
Sabies que... *<br />
Per a obtindre gràficament les imatges que es formen en les lents convergents i<br />
divergents es donen els passos següents:<br />
a) b)<br />
Activitats<br />
1<br />
F C F’<br />
F C F’<br />
F C F’<br />
2<br />
1<br />
Raig paral·lel a l’eix<br />
que passa pel focus F’<br />
Raig que passa pel centre<br />
<strong>de</strong> <strong>la</strong> lent i no es <strong>de</strong>svia<br />
3<br />
2<br />
3<br />
Punt on es tallen<br />
els rajos anteriors<br />
1<br />
F’<br />
F’<br />
F’<br />
3<br />
C<br />
C<br />
C<br />
F<br />
F<br />
F<br />
2<br />
Les popu<strong>la</strong>rs lupes són lents<br />
convergents que produeixen<br />
imatges més grans que l’objecte.<br />
F = focus<br />
C = centre Fig. 5.25 Formació d’imatges.<br />
6 Dibuixa <strong>la</strong> trajectòria <strong>de</strong>ls rajos <strong>de</strong> <strong>llum</strong> <strong>de</strong>sprés <strong>de</strong> reflectir-se en cadascun <strong>de</strong>ls espills següents. Tin en compte<br />
leslleis<strong>de</strong><strong>la</strong>reflexióiajuda’tambundibuix<strong>de</strong><strong>la</strong>norma<strong>la</strong><strong>la</strong>superfície<strong>de</strong>l’espillenelpuntd’incidència<strong>de</strong>lsrajos.<br />
7 Dibuixa <strong>la</strong> trajectòria <strong>de</strong>ls rajos <strong>de</strong> <strong>llum</strong> en passar a través <strong>de</strong> les lents següents:<br />
8 Completa els dibuixos i indica els rajos <strong>de</strong> <strong>llum</strong> que ixen <strong>de</strong> les lents:<br />
Focus Focus<br />
103
104<br />
CD<br />
5 DESCOMPOSICIÓ<br />
C<br />
En el CD trobaràs diverti<strong>de</strong>s<br />
activitats, anècdotes i curiositats<br />
per a facilitar i ampliar els teus<br />
coneixements.<br />
Fig. 5.26<br />
Activitats<br />
9 Traça el camí d’un raig <strong>de</strong> <strong>llum</strong> monocolor quan<br />
travessa el sistema format pels dos prismes <strong>de</strong> <strong>la</strong> figura:<br />
Normal<br />
DE LA LLUM<br />
Descomposició <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>llum</strong> b<strong>la</strong>nca en colors (roig,<br />
ataronjat, groc, verd b<strong>la</strong>u, anyil i violeta) en travessar<br />
un prisma.<br />
En <strong>la</strong> Figura 5.26 pots veure que un raig <strong>de</strong> <strong>llum</strong> b<strong>la</strong>nca, com <strong>la</strong> <strong>de</strong>l Sol, es <strong>de</strong>scompon<br />
en colors quan travessa un prisma transparent. Aquest fenomen s’anomena<br />
dispersió. Tambéobservaràsque<strong>la</strong><strong>llum</strong>queméses<strong>de</strong>sviaés<strong>la</strong>violetai<strong>la</strong>que<br />
menys ho fa és <strong>la</strong> roja.<br />
En realitat, <strong>la</strong> <strong>llum</strong> b<strong>la</strong>nca és una barreja <strong>de</strong> <strong>llum</strong>s <strong>de</strong> diferents colors. Cadascuna es<br />
propaga amb una velocitat distinta. La més ràpida és <strong>la</strong> <strong>llum</strong> violeta i <strong>la</strong> més lenta, <strong>la</strong><br />
<strong>llum</strong> roja. Quan les diferents <strong>llum</strong>s es refracten, <strong>la</strong> <strong>llum</strong> violeta ho farà amb un angle<br />
superior al <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>llum</strong> roja.<br />
La dispersió pot veure’s també en <strong>la</strong> <strong>llum</strong> que travessa els diamants i altres pedres<br />
precioses transparents, <strong>la</strong> qual cosa ocasiona les irisacions característiques. Així mateix,<br />
aquest fenomen és originat per les gotes d’aigua <strong>de</strong> pluja i forma en el cel el<br />
conegut arc <strong>de</strong> Sant Martí.<br />
Fig. 5.27<br />
10 Si el primer prisma <strong>de</strong> <strong>la</strong> figura següent <strong>de</strong>scomponunraig<strong>de</strong><strong>llum</strong>b<strong>la</strong>ncaenelsseuscomponents,<br />
dibuixa què ocorrerà si es disposa un segon prisma<br />
idèntic i invertit respecte al primer amb una <strong>de</strong> les<br />
seues cares paral·leles.<br />
Raig<br />
inci<strong>de</strong>nt<br />
Les gotes <strong>de</strong> pluja <strong>de</strong>scomponen <strong>la</strong> <strong>llum</strong> igual que<br />
un prisma.
D<br />
ELS COLORS<br />
La <strong>llum</strong> b<strong>la</strong>nca <strong>de</strong>l Sol és una barreja <strong>de</strong> <strong>llum</strong>s <strong>de</strong> diferents colors. S’ha <strong>de</strong>scobert<br />
que qualsevol color que forma part <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>llum</strong> b<strong>la</strong>nca pot obtindre’s a partir <strong>de</strong> tres<br />
colors bàsics: roig, verd i b<strong>la</strong>u. Aquests tres colors s’anomenen primaris perquè no<br />
po<strong>de</strong>n formar-se a partir <strong>de</strong>ls altres colors que formen <strong>la</strong> <strong>llum</strong> b<strong>la</strong>nca.<br />
En <strong>la</strong> Figura 5.28 es pot observar que <strong>la</strong> combinació <strong>de</strong>ls tres colors primaris produeix<strong>llum</strong>b<strong>la</strong>nca.Amés,<strong>la</strong>suma<strong>de</strong>dos<strong>de</strong>lscolorsprimarisdónallocaaltresque<br />
s’anomenen secundaris.<br />
Elcolor<strong>de</strong>lsobjectesesprodueix<strong>de</strong>formadiferentenelsobjectestransparentsi<br />
en els opacs.<br />
• Objectes transparents. Un vidre verd es veu d’aqueix color quan s’il·lumina amb<br />
<strong>llum</strong> b<strong>la</strong>nca perquè el vidre absorbeix tots els colors <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>llum</strong> excepte el verd.<br />
Aqueix color és l’únic que es transmet a través <strong>de</strong>l vidre. En general, qualsevol<br />
cos transparent té un color <strong>de</strong>terminat perquè absorbix tots els colors <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>llum</strong><br />
excepte el seu.<br />
• Objectes opacs. Uncosopacpotveure’sperquè<strong>la</strong><strong>llum</strong><strong>de</strong>lSolo<strong>de</strong>qualsevol<br />
altra font s’hi reflecteix i arriba fins als nostres ulls. El color <strong>de</strong>ls objectes opacs<br />
esprodueixperabsorcióireflexió<strong>de</strong><strong>la</strong><strong>llum</strong>.Lesfullesd’unarbreesveuen<strong>de</strong><br />
color verd perquè absorbixen tots els colors <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>llum</strong> b<strong>la</strong>nca i només reflecteixen<br />
elverd.Unobjecteés<strong>de</strong>colorb<strong>la</strong>ncperquèreflecteixtotselscolors<strong>de</strong><strong>la</strong><strong>llum</strong>.<br />
Siuncosabsorbeixtotselscolors,esveurà<strong>de</strong>colornegre.<br />
Unaltrefactorqueinflueixenelcolord’uncostransparentoopacéselcolor<strong>de</strong><strong>la</strong><br />
<strong>llum</strong> que l’il·lumina. Si un vidre verd s’il·lumina amb <strong>llum</strong> b<strong>la</strong>u, apareixerà negre perquè<br />
el vidre només pot transmetre <strong>la</strong> <strong>llum</strong> verda. Quan s’il·lumina amb <strong>llum</strong> roja un<br />
objecteopac<strong>de</strong>colorb<strong>la</strong>nc,esveuràroigperquèelcosnomésreflectiràelroig.<br />
Fig. 5.30 Color d’un cos opac.<br />
Activitats<br />
11 Explica<strong>de</strong>quincoloresveurà:<br />
a) Un vidre roig il·luminat amb <strong>llum</strong> b<strong>la</strong>va.<br />
b) Un cos b<strong>la</strong>u il·luminat amb <strong>llum</strong> b<strong>la</strong>va.<br />
12 Quins colors primaris s’absorbeixen i es reflecteixen<br />
quan s’il·lumina amb <strong>llum</strong> b<strong>la</strong>nca un paper roig?<br />
Fig. 5.28<br />
La combinació <strong>de</strong>ls tres<br />
colors primaris (roig, verd i<br />
b<strong>la</strong>u) produeix <strong>llum</strong> b<strong>la</strong>nca.<br />
Fig. 5.29 Color d’un cos transparent.<br />
13 Quinscolorsprimariss’absorbeixeniestransmetenquanesmiraunobjecteb<strong>la</strong>uatravésd’unvidre<br />
verd?<br />
14 Explica amb les teues paraules el fonament <strong>de</strong>l<br />
color <strong>de</strong>ls objectes, segons si són transparents o opacs.<br />
Posa’n exemples.<br />
105
106<br />
5 10 VISIÓ<br />
CD<br />
A<br />
Recorda les parts <strong>de</strong> l’ull amb els<br />
mots encreuats interactius <strong>de</strong>l CD<br />
<strong>de</strong> l’alumne.<br />
Fig. 5.31 Formació d’imatges en un ull<br />
miop segons <strong>la</strong> curvatura <strong>de</strong> <strong>la</strong><br />
còrnia i <strong>la</strong> lent correctora corresponent.<br />
B<br />
L’ULL<br />
Lavisió<strong>de</strong>lshumansi<strong>de</strong><strong>la</strong>majoriad’animalssuperiorsconstitueixelseusentit<br />
més <strong>de</strong>senvolupat i el que proporciona més informació <strong>de</strong>l medi que ens envolta.<br />
Mitjançant<strong>la</strong>vistapercebem<strong>la</strong>grandària,<strong>la</strong>formaielscolors<strong>de</strong>lsobjectesitambé<br />
aquinadistànciasónicomesmouen.<br />
L’ull o globus ocu<strong>la</strong>r té forma esfèrica. Està ro<strong>de</strong>jat per una capa opaca anomenada<br />
escleròtica o «b<strong>la</strong>nc <strong>de</strong> l’ull». La <strong>llum</strong> entra en l’ull per <strong>la</strong> còrnia, queés<strong>la</strong>parttransparent<strong>de</strong>l’escleròtica.Laquantitat<strong>de</strong><strong>llum</strong>quehipenetraésregu<strong>la</strong>daperl’iris.<br />
La<br />
<strong>llum</strong>travessaunalentconvergent,conegudacomacristal·lí, que pot variar <strong>la</strong> seua<br />
distànciafocalperaproduirunaimatgeen<strong>la</strong>retina.Enaquesta,<strong>la</strong><strong>llum</strong>estransforma<br />
en impulsos nerviosos que es transmeten al cervell. La retina està formada per<br />
dues c<strong>la</strong>sses <strong>de</strong> cèl·lules:<br />
• Cons. Són sensibles a <strong>la</strong> <strong>llum</strong> <strong>de</strong> gran intensitat i proporcionen <strong>la</strong> visió <strong>de</strong>ls colors.<br />
• Bastons. S’estimulenquan<strong>la</strong><strong>llum</strong>ésmoltdèbil(visiónocturna).Permeten<strong>la</strong><br />
visióenb<strong>la</strong>ncinegre.<br />
Còrnia<br />
Pupil·<strong>la</strong><br />
Escleròtica<br />
Iris<br />
DEFECTES DE VISIÓ<br />
Nervi<br />
òptic<br />
Retina<br />
Els problemes <strong>de</strong> visió que presenta normalment l’ull estan re<strong>la</strong>cionats amb el<br />
cristal·lí, <strong>la</strong> lent que permet enfocar <strong>la</strong> imatge sobre <strong>la</strong> retina.<br />
• Miopia. Unullmiopésmésgrosqueun<strong>de</strong>normal.Peraqueixaraó,<strong>la</strong>imatge<br />
<strong>de</strong>lsobjectesllunyansesformadavant<strong>de</strong><strong>la</strong>retina.Elsmiopshiveuenbé<strong>de</strong><br />
prop,però<strong>la</strong>imatge<strong>de</strong>lsobjectesllunyans resulta borrosa. Es corregeix amb<br />
lents divergents.<br />
• Hipermetropia. Les persones hipermètropes veuen sense dificultat els objectes<br />
llunyans, però no els pròxims. En aquest cas, l’ull és més xicotet que un <strong>de</strong> normal<br />
i<strong>la</strong>imatge<strong>de</strong>lsobjectespròximsesformadarrere<strong>de</strong><strong>la</strong>retinainosobreseu.Per<br />
a corregir <strong>la</strong> hipermetropia s’utilitzen lents convergents.<br />
• Astigmatisme. L’ull astigmàtic veu <strong>de</strong>forma<strong>de</strong>s les imatges <strong>de</strong>ls objectes. La<br />
<strong>de</strong>formació és produïda per un <strong>de</strong>fecte en <strong>la</strong> curvatura <strong>de</strong> <strong>la</strong> còrnia. Les lents<br />
cilíndriques permeten corregir l’astigmatisme.
11<br />
A<br />
B<br />
CONTAMINACIÓ LUMÍNICA<br />
L’ús irresponsable <strong>de</strong> l’energia elèctrica ha generat un nou tipus <strong>de</strong> contaminació.<br />
Es coneix com a contaminació lumínica l’emissió directa o indirecta <strong>de</strong> <strong>llum</strong><br />
molesta proce<strong>de</strong>nt <strong>de</strong> fonts artificials. Els seus principals tipus són <strong>la</strong> intrusió,<br />
l’enlluernament i <strong>la</strong>dispersió.<br />
• La intrusió lumínica. Esprodueixperentrada<strong>de</strong><strong>llum</strong>artificial<strong>de</strong>lcarreral’interior<br />
<strong>de</strong>ls habitatges a causa d’una il·luminació <strong>de</strong>l carrer sense pantalles, o <strong>de</strong> fatxa<strong>de</strong>s<br />
amb potents focus o <strong>de</strong> reto<strong>la</strong>ció <strong>llum</strong>inosa sovint ruti<strong>la</strong>nt o animada.<br />
• L’enlluernament. Quan es passa a un ambient molt més il·luminat, els ulls tar<strong>de</strong>n<br />
uns segons a adaptar-s’hi; durant aqueix temps es perd momentàniament <strong>la</strong> visió.<br />
L’enlluernament és més intens com més adaptada estiga <strong>la</strong> visió a <strong>la</strong> foscor. Si<br />
en molt poc <strong>de</strong> temps es passa d’una carretera fosca a un carrer molt il·luminat,<br />
els ulls s’enlluernen, aquesta és <strong>la</strong> causa <strong>de</strong> molts acci<strong>de</strong>nts <strong>de</strong> trànsit a <strong>la</strong> nit. El<br />
conductor d’un cotxe pot ser enlluernat si es troba amb un altre cotxe que circu<strong>la</strong><br />
en sentit contrari amb els <strong>llum</strong>s mal regu<strong>la</strong>ts.<br />
• La dispersió <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>llum</strong>. Quan s’estudia en una habitació i s’utilitza un flexo, <strong>la</strong><br />
<strong>llum</strong> il·lumina només una zona <strong>de</strong> <strong>la</strong> tau<strong>la</strong>. Si es lleva <strong>la</strong> pantal<strong>la</strong>, <strong>la</strong> <strong>llum</strong> arriba<br />
atotal’habitació.Quanelsrajos<strong>de</strong><strong>la</strong><strong>llum</strong>nocturnad’unaciutatpassenprop<br />
d’algunes partícules contaminants, com <strong>la</strong> pols, els rajos es propaguen en totes<br />
direccions i el cel s’il·lumina <strong>de</strong> <strong>la</strong> mateixa manera que ocorre en el cas <strong>de</strong>l flexo<br />
sense pantal<strong>la</strong>. Es diu que <strong>la</strong> <strong>llum</strong> s’ha dispersat. Aquest fenomen ocasiona l’halo<br />
<strong>llum</strong>inós que recobreix les ciutats. Per exemple, l’halo <strong>de</strong> Madrid s’eleva 20 km<br />
perdamunt<strong>de</strong><strong>la</strong>ciutatiel<strong>de</strong>Barcelonaésperceptiblea300km<strong>de</strong>distància,<br />
per<strong>la</strong>qualcosaespotveure<strong>de</strong>s<strong>de</strong>Mallorca.<br />
RISCOS DE LA CONTAMINACIÓ LUMÍNICA<br />
Els perills <strong>de</strong> tots els tipus <strong>de</strong> contaminació lumínica són:<br />
— Desaparició <strong>de</strong> <strong>la</strong> nit. La foscor natural es fa rara.<br />
— Dificultat per a les observacions astronòmiques. La bril<strong>la</strong>ntor <strong>de</strong>ls cossos celests<br />
es perd entre els halos <strong>llum</strong>inosos contaminants.<br />
— Problemes d’orientació per a animals salvatges. S’han <strong>de</strong>scrit casos d’aus migratòriesperdu<strong>de</strong>si<strong>de</strong>tortuguesqueequivoquenellloc<strong>de</strong><strong>la</strong>posta.<br />
— Problemes d’ansietat i agressivitat en les persones. S’estan fent estudis sobre <strong>la</strong><br />
influència d’aquesta il·luminació nocturna en els problemes d’insomni i en els<br />
ín<strong>de</strong>xs d’agressivitat i associabilitat.<br />
— Excessiu consum d’electricitat i contribució al calfament global.<br />
— Risc d’acci<strong>de</strong>nts <strong>la</strong>borals i <strong>de</strong> trànsit. Pèrdua <strong>de</strong> seguretat i capacitat <strong>de</strong> resposta<br />
en les persones.<br />
MESURES CORRECTORES<br />
La contaminació lumínica no pot eliminar-se completament perquè sempre hi ha un<br />
percentatge <strong>de</strong> <strong>llum</strong> que el sòl reflecteix cap a l’atmosfera, però s’ha d’intentar que<br />
aquest percentatge siga el mínim possible. Es pot resumir en «utilitzar menys <strong>llum</strong><br />
perail·luminarmillor».Entrealtresaccions,s’ha<strong>de</strong>ferelsegüent:<br />
— Evitar l’emissió directa <strong>de</strong> <strong>llum</strong> cap al cel, utilitzar fanals orientats cap al sòl,<br />
bombetes ben apantal<strong>la</strong><strong>de</strong>s i eficients, <strong>de</strong> potència suficient per a en<strong>llum</strong>enar<br />
el sòl, però no excessiva.<br />
— Apagar els en<strong>llum</strong>enats ornamentals i els <strong>de</strong> grans espais exteriors que resulten<br />
injustificablesapartird’unacertahora.<br />
— Remo<strong>de</strong><strong>la</strong>r l’en<strong>llum</strong>enat, canviar peretes, variar-ne <strong>la</strong> inclinació i utilitzar dispositiusqueeviten<strong>la</strong>dispersió<strong>de</strong><strong>la</strong><strong>llum</strong>fora<strong>de</strong>l’àreaques’hajad’il·luminar.<br />
Fig. 5.32<br />
Fig. 5.33<br />
Il·luminació nocturna d’Europa vista<br />
<strong>de</strong>s d’un satèl·lit.<br />
Halo <strong>llum</strong>inós nocturn <strong>de</strong> Barcelona.<br />
107
108<br />
35<br />
ACTIVITATS FINALS<br />
Per a repassar<br />
1 En quins tipus <strong>de</strong> medis es transmet el so? Per què?<br />
2 Defi neix freqüència d’un so. La nostra orel<strong>la</strong> pot sentir<br />
tot tipus <strong>de</strong> freqüències?<br />
3 Quina propietat <strong>de</strong>l so varia si s’augmenta <strong>la</strong> seua<br />
freqüència? I si s’augmenta <strong>la</strong> seua amplitud?<br />
4 Dedueix l’hora que marcarà un rellotge <strong>de</strong> manetes<br />
si en <strong>la</strong> imatge que es forma en un espill p<strong>la</strong> apareixen les<br />
hores següents:<br />
a) Les 3. b) Les 6 i 20. c) Les 5 menys <strong>de</strong>u.<br />
5 Traça el camí <strong>de</strong>ls rajos <strong>de</strong> <strong>llum</strong> quan es troben amb<br />
les lents, prismes (seccions en b<strong>la</strong>u) i espills (seccions en<br />
gris) <strong>de</strong> <strong>la</strong> fi gura següent:<br />
6 Digues si són verda<strong>de</strong>res o falses les afi rmacions següents:<br />
a) La velocitat <strong>de</strong>l so és constant i igual a 340 m/s.<br />
b) La velocitat <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>llum</strong> és constant i igual a 300 000 000<br />
m/s.<br />
c) Els espills sempre produeixen imatges inverti<strong>de</strong>s.<br />
d) Els prismes <strong>de</strong>scomponen qualsevol tipus <strong>de</strong> <strong>llum</strong>.<br />
e) Les lents sempre produeixen imatges més grans que els<br />
objectes.<br />
7 Els espills còncaus utilitzats en el maquil<strong>la</strong>tge produïxen<br />
una imatge més gran que l’objecte. En quina posició<br />
ha <strong>de</strong> col·locar-se un objecte per a donar lloc a aqueix<br />
tipus d’imatge?<br />
8 Una actriu, que porta un vestit b<strong>la</strong>nc i roig, és en un<br />
escenari il·luminat amb <strong>llum</strong> verda. De quins colors es<br />
veurà el seu vestit? I si <strong>la</strong> <strong>llum</strong> fora b<strong>la</strong>va?<br />
9 C<strong>la</strong>ssifi ca com a pertanyents als òrgans <strong>de</strong> l’orel<strong>la</strong> o<br />
<strong>de</strong> <strong>la</strong> vista les estructures orgàniques següents:<br />
a) Retina. c) Escleròtica. e) Pupil·<strong>la</strong>.<br />
b) Iris. d) Tímpà. f) Cristal·lí.<br />
Per a aplicar<br />
10 Per a saber a quina distància ha caigut un raig es<br />
compta el temps que tarda en sentir-se el tro <strong>de</strong>sprés <strong>de</strong><br />
<strong>la</strong> resplendor <strong>de</strong>l rel<strong>la</strong>mp. Calcu<strong>la</strong> a quina distància cau<br />
un l<strong>la</strong>mp si es tarda 5 segons a sentir el tro.<br />
11 Un vaixell en repòs envia impulsos sonors <strong>de</strong> 40 MHz<br />
mitjançant un sonar. Els polsos refl ectits per un submarí<br />
tar<strong>de</strong>n 150 ms a retornar al vaixell. Si <strong>la</strong> velocitat <strong>de</strong>l so<br />
en l’aigua <strong>de</strong> mar és <strong>de</strong> 1 540 m/s. Calcu<strong>la</strong> <strong>la</strong> distància a<br />
<strong>la</strong> qual està el submarí.<br />
12 L’ín<strong>de</strong>x <strong>de</strong> refracció <strong>de</strong> l’aigua <strong>de</strong> mar és d’1,38. Es<br />
disposen dos espills p<strong>la</strong>ns submergits en el mar separats<br />
1 000 km i es fa incidir un raig làser sobre seu <strong>de</strong> manera<br />
que es refl ectisca alternativament en un i altre. Calcu<strong>la</strong><br />
quant tardaria el raig <strong>de</strong> <strong>llum</strong> concentrat a fer 1 000 refl<br />
exions en un <strong>de</strong>ls espills.<br />
13 Mart dista <strong>de</strong>l Sol uns 228 000 000 km. La Terra, uns<br />
150 000 000 km. S’espera que algun dia s’instal·len colònies<br />
humanes en <strong>la</strong> seua superfície. Calcu<strong>la</strong> el temps<br />
mínim necessari, en el millor i en el pitjor <strong>de</strong>ls casos, perquè<br />
els habitants marcians reben resposta <strong>de</strong>s <strong>de</strong> <strong>la</strong> Terra<br />
quan intenten comunicar-s’hi.<br />
14 Quant tarda <strong>la</strong> <strong>llum</strong> <strong>de</strong>l Sol a arribar fi ns a nosaltres?<br />
I <strong>la</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> Lluna? Pren 150 000 000 km i 384 000 km com a<br />
distàncies mitjanes.<br />
Per a ampliar<br />
15 Intenta donar una explicació al fet que <strong>la</strong> velocitat<br />
<strong>de</strong>l so en l’aire augmente amb <strong>la</strong> temperatura.<br />
16 Quan dos instruments musicals emeten <strong>la</strong> mateixa<br />
freqüència es diu que produeixen <strong>la</strong> mateixa nota. A pesar<br />
d’això, <strong>la</strong> nostra orel<strong>la</strong> distingeix perfectament un violí<br />
d’una trompeta que interpreten <strong>la</strong> mateixa nota. Per què?<br />
17 Diversos estudis suggereixen que l’encal<strong>la</strong>ment i <strong>la</strong><br />
mort <strong>de</strong> cetacis en les p<strong>la</strong>tges és causat per l’ús <strong>de</strong> sonars<br />
en els vaixells <strong>de</strong> guerra i <strong>de</strong> pesca. Pots suggerir raonaments<br />
sobre aquesta hipòtesi?
18 Esbrina en què consisteix el qualifi catiu <strong>de</strong> «mach 1»<br />
o «mach 2» per a certs avions.<br />
19 És correcte que en les pel·lícules <strong>de</strong> naus espacials se<br />
senta el soroll <strong>de</strong>ls coets? Per què?<br />
20 Per què els espills inverteixen l’esquerra amb <strong>la</strong> dreta<br />
però no el dalt amb el baix?<br />
21 Esbrina quin tipus <strong>de</strong> lents s’usen per a corregir <strong>la</strong><br />
miopia i <strong>la</strong> hipermetropia.<br />
22 Per què creus que en els animals, els òrgans <strong>de</strong> l’oïda,<br />
igual que els <strong>de</strong> <strong>la</strong> visió, són parells i estan situats un a<br />
cada costat <strong>de</strong>l cap?<br />
Posa en pràctica<br />
CÀLCUL DE LA VELOCITAT DEL SO<br />
La pràctica utilitza l’eco per a calcu<strong>la</strong>r <strong>la</strong> velocitat <strong>de</strong>l so. Un<br />
experimentador mesura el temps que tarda el so a anar i<br />
tornar a un obstacle. Coneixent també <strong>la</strong> distància a aqueix<br />
obstacle es pot calcu<strong>la</strong>r <strong>la</strong> velocitat <strong>de</strong>l so.<br />
Procediment<br />
• Es mesura <strong>la</strong> distància <strong>de</strong>s d’on ens trobem fi ns a <strong>la</strong><br />
paret o l’edifi ci on es refl ectirà el so. Es dóna un colp i<br />
es comprova que a <strong>la</strong> distància triada se sent perfectament<br />
el seu eco.<br />
• Un mèto<strong>de</strong> poc exacte consisteix a donar un colp i mesurar<br />
amb el cronòmetre el temps que tarda a sentir-se<br />
l’eco. Si es mesura <strong>la</strong> distància d’anada i <strong>de</strong> tornada a <strong>la</strong><br />
paret, <strong>la</strong> velocitat <strong>de</strong>l so es troba dividint <strong>la</strong> distància<br />
pel temps mesurat amb el cronòmetre.<br />
• Un mèto<strong>de</strong> millor és ap<strong>la</strong>udir rítmicament mentre<br />
s’intenta compassar el ritme perquè cada colp coincidisca<br />
amb l’eco <strong>de</strong> l’anterior.<br />
• Quan s’ha aconseguit açò, es comença a comptar el<br />
temps i es continua ap<strong>la</strong>udint a aqueix ritme durant<br />
vint segons, per exemple, comptant el nombre <strong>de</strong> colps<br />
fets en aqueix temps.<br />
Resultat<br />
Si es dividixen els vint segons (o el temps que siga) pel<br />
nombre <strong>de</strong> colps fets en aqueix temps, s’obté el temps en-<br />
ACTIVITATS FINALS 5<br />
23 El focus d’un espill corb és, igual que per a una lent,<br />
el punt on es troben realment o virtualment els rajos que<br />
produeixen <strong>la</strong> imatge. Dibuixa aqueixos rajos i troba els<br />
focus <strong>de</strong>ls espills esfèrics següents:<br />
tre colp i colp que és el temps que una ona sonora tarda a<br />
arribar a <strong>la</strong> paret, refl ectir-se i tornar.<br />
Si ara es divi<strong>de</strong>ix l’espai d’anada i tornada sumada pel<br />
temps que ha tardat el so a anar i tornar, s’obté <strong>la</strong> seua<br />
velocitat.<br />
Material<br />
• Un cronòmetre<br />
• Una paret o un edifi ci amb<br />
un espai lliure davant<br />
seu d’uns 50 m (el pati <strong>de</strong><br />
l’esco<strong>la</strong> o un camp <strong>de</strong> joc)<br />
109
110<br />
5<br />
RECERCA CIENTÍFICA<br />
LA SUPERACIÓ<br />
DE LA SORDERA<br />
La pèrdua <strong>de</strong>l sentit <strong>de</strong> l’oïda es presenta en diversos graus <strong>de</strong><br />
gravetat i es pot <strong>de</strong>ure a afeccions en distintes parts <strong>de</strong> l’orel<strong>la</strong>.<br />
Apareix tant en xiquets <strong>de</strong> bolquers com en persones adultes<br />
encara que, com en <strong>la</strong> majoria <strong>de</strong> les ma<strong>la</strong>lties, el pas <strong>de</strong> l’edat<br />
n’accentua els símptomes i és molt estrany trobar persones<br />
ancianes que no presenten algun tipus <strong>de</strong> pèrdua d’audició.<br />
Aquesta pèrdua d’audició pot ser total o manifestar-se experimentant<br />
algun o tots <strong>de</strong>ls símptomes següents:<br />
• Difi cultat per a entendre conversacions, sobretot quan hi<br />
ha diverses veus o soroll <strong>de</strong> fons.<br />
• Sons estranys en les orelles, com ara brunzits, xiuxiuejos<br />
o ronc en les orelles (tinnitus o acúfens).<br />
• Difi cultat per a entendre’s per telèfon o sentir <strong>la</strong> televisió<br />
o <strong>la</strong> ràdio a un volum normal.<br />
• Aparició <strong>de</strong> caràcter irritable i sensació <strong>de</strong> fatiga causada<br />
per l’esforç per a sentir.<br />
• Aparició <strong>de</strong> marejos o problemes d’equilibri.<br />
Segons <strong>la</strong> part <strong>de</strong> l’orel<strong>la</strong> afectada, <strong>la</strong> pèrdua d’audició es c<strong>la</strong>ssifi<br />
ca en conductiva i neurosensorial.<br />
S’anomena conductiva quan afecta el conducte auditiu on<br />
alguna cosa impe<strong>de</strong>ix que les ones sonores arriben a l’orel<strong>la</strong><br />
interna. Es pot <strong>de</strong>ure a una varietat <strong>de</strong> problemes, inclosos<br />
l’acumu<strong>la</strong>ció <strong>de</strong> cerumen, les infeccions, l’acumu<strong>la</strong>ció <strong>de</strong> líquid<br />
en l’orel<strong>la</strong> mitjana (infecció <strong>de</strong> l’orel<strong>la</strong> o otitis mitjana) i<br />
<strong>la</strong> perforació <strong>de</strong>l timpà.<br />
Cerumen<br />
Canal<br />
auricu<strong>la</strong>r<br />
Timpà<br />
L’oclusió <strong>de</strong>l canal auricu<strong>la</strong>r pel mateix cerumen i <strong>la</strong><br />
brutícia pot causar pèrdua d’audició.<br />
La pèrdua d’audició neurosensorial es <strong>de</strong>u a lesions en les<br />
cèl·lules cilia<strong>de</strong>s <strong>de</strong> <strong>la</strong> còclea o en el nervi auditiu. Les le sions<br />
po<strong>de</strong>n ser hereditàries però també causa<strong>de</strong>s per l’edat i, naturalment,<br />
per agents com el soroll, les lesions, certes ma<strong>la</strong>lties<br />
i infeccions, medicaments tòxics o un traumatisme craneoencefàlic.<br />
També po<strong>de</strong>n trobar-s’hi afeccions mixtes, combinació <strong>de</strong><br />
neurosensorials i conductives.<br />
La sor<strong>de</strong>ra conductiva pot corregir-se mèdicament o quirúrgicament<br />
<strong>la</strong> majoria <strong>de</strong> les vega<strong>de</strong>s. En canvi, <strong>la</strong> neurosensorial<br />
no pot ser revertida, només pot ser pal·liada amb<br />
l’ús d’imp<strong>la</strong>nts que comuniquen amb en el nervi auditiu o<br />
el cervell.<br />
Els tipus <strong>de</strong> dispositius que aju<strong>de</strong>n l’audició són: els audiòfons<br />
i els imp<strong>la</strong>nts.<br />
Els audiòfons amplifi quen els sons perquè les orelles lesiona<strong>de</strong>s<br />
puguen <strong>de</strong>tectar-los. S’instal·len completament o en part<br />
en el canal auricu<strong>la</strong>r i en l’orel<strong>la</strong> o darrere seu. Tots consten<br />
<strong>de</strong>ls mateixos components principals:<br />
• Micròfon. Arreplega els sons i els converteix en senyals<br />
elèctrics.<br />
• Amplifi cador. Augmenta <strong>la</strong> intensitat <strong>de</strong>ls senyals <strong>de</strong>l<br />
micròfon. Els fi ltres modifi quen els sons <strong>de</strong> manera que<br />
només s’amplifi ca els que són importants per a l’usuari.<br />
• Altaveu. Converteix els senyals elèctrics en acústics, que<br />
l’usuari pot sentir.<br />
• Microprocessador. En els audiòfons digitals es pot programar<br />
un microordinador per a manipu<strong>la</strong>r els senyals i<br />
adaptar-se a <strong>la</strong> pèrdua d’audició <strong>de</strong> cada usuari. Aquest<br />
microprocessador no existeix en els antics audiòfons<br />
analògics que, encara que po<strong>de</strong>n regu<strong>la</strong>r-se en part, no<br />
permeten l’adaptabilitat <strong>de</strong>ls digitals.<br />
La grandària <strong>de</strong>ls audiòfons actuals en comparació amb <strong>la</strong> <strong>de</strong>ls primers aparells permet<br />
una imp<strong>la</strong>ntació molt discreta en l’orel<strong>la</strong>.
Impuls<br />
nerviós<br />
Cèl·lu<strong>la</strong><br />
pilosa<br />
Fotomicrografi a i esquema d’una cèl·lu<strong>la</strong> ciliar <strong>de</strong>l còclea, l’encarregada <strong>de</strong> convertir<br />
l’estímul sonor en impulsos nerviosos.<br />
Els imp<strong>la</strong>nts coclears són dispositius que s’utilitzen en el cas<br />
<strong>de</strong> sor<strong>de</strong>ra molt greu o profunda. Són dispositius electrònics<br />
que s’imp<strong>la</strong>nten, una part mitjançant cirurgia davall <strong>de</strong> <strong>la</strong> pell,<br />
i una altra part, externament darrere <strong>de</strong> l’orel<strong>la</strong>. Un imp<strong>la</strong>nt<br />
té les parts següents:<br />
• Un micròfon que capta els sons.<br />
• Un processador informàtic que selecciona i organitza els<br />
sons captats.<br />
• Un convertidor estimu<strong>la</strong>dor que rep els senyals <strong>de</strong>l processador<br />
i els convertix en impulsos elèctrics.<br />
• Un conjunt d’elèctro<strong>de</strong>s que arrepleguen els impulsos<br />
<strong>de</strong> l’estimu<strong>la</strong>dor i els envia a distintes regions <strong>de</strong>l nervi<br />
auditiu.<br />
Un imp<strong>la</strong>nt no restableix l’audició normal però proporciona<br />
una certa sensació d’oïda i una comprensió útil <strong>de</strong>ls sons.<br />
Aquesta comprensió <strong>de</strong> sons que arriben al cervell s’ha<br />
d’educar i porta un temps aprendre o tornar a aprendre a<br />
«sentir». De totes maneres, permet a moltes persones entrar<br />
en l’univers sonor. Comencen per reconéixer senyals c<strong>la</strong>res<br />
d’avís o perill i avancen reconeixent molts sons ambientals i,<br />
fi ns i tot, arriben a comprendre <strong>la</strong> par<strong>la</strong> tant en una conversació<br />
personal com per telèfon.<br />
Els adults que en <strong>la</strong> seua joventut no han sigut sords, sovint,<br />
trauen partit <strong>de</strong> <strong>la</strong> seua memòria i po<strong>de</strong>n associar els «nous<br />
sons» que senten a través <strong>de</strong> l’imp<strong>la</strong>nt amb els «vells sons»<br />
que recor<strong>de</strong>n. Açò moltes vega<strong>de</strong>s els basta per a ajudar-los a<br />
comprendre <strong>la</strong> par<strong>la</strong> sense aju<strong>de</strong>s com el llenguatge <strong>de</strong> signes<br />
o <strong>la</strong> lectura <strong>de</strong> l<strong>la</strong>vis.<br />
Els xiquets menuts, <strong>de</strong>sprés <strong>de</strong> col·locar l’imp<strong>la</strong>nt necessiten<br />
una teràpia educativa intensa per a ajudar-los a adquirir les<br />
Estereocilis<br />
Nucli<br />
Neurona<br />
(terminal)<br />
habilitats <strong>de</strong> <strong>la</strong> par<strong>la</strong> i <strong>de</strong>l <strong>de</strong>senvolupament social. La majoria<br />
<strong>de</strong>ls xiquets que reben imp<strong>la</strong>nts tenen edats entre dos i sis<br />
anys. Hui en dia es pensa que l’imp<strong>la</strong>nt primerenc permet<br />
que el xiquet s’expose als sons durant el perío<strong>de</strong> crític en què<br />
aprenen a par<strong>la</strong>r i a adquirir habilitats lingüístiques.<br />
Altres tipus d’imp<strong>la</strong>nts menys freqüents són:<br />
• Imp<strong>la</strong>nts auricu<strong>la</strong>rs per a persones que no po<strong>de</strong>n utilitzar<br />
audiòfons.<br />
• Imp<strong>la</strong>nts <strong>de</strong> l’orel<strong>la</strong> mitjana, que transmeten el so a<br />
l’orel<strong>la</strong> interna per un micròfon darrere <strong>de</strong> l’orel<strong>la</strong>.<br />
• Audiòfons d’imp<strong>la</strong>nt ossi, que condueixen el so cap a<br />
l’orel<strong>la</strong> interna sense utilitzar el canal auditiu ni l’orel<strong>la</strong><br />
mitjana sinó un xicotet audiòfon vibrador fi xat a un pern<br />
<strong>de</strong> titani <strong>de</strong> 3-4 mm imp<strong>la</strong>ntat en el crani, darrere <strong>de</strong><br />
l’orel<strong>la</strong>.<br />
• Imp<strong>la</strong>nts auditius en el tronc <strong>de</strong> l’encèfal, que són xicotets<br />
dispositius imp<strong>la</strong>ntats quirúrgicament en el cervell<br />
d’una persona sorda a qui li falten o fallen els nervis<br />
auditius que condueixen el senyal sonor <strong>de</strong>s <strong>de</strong> l’orel<strong>la</strong> al<br />
cervell.<br />
Qüestions<br />
Estimu<strong>la</strong>dor<br />
Receptor<br />
Components d’un imp<strong>la</strong>nt coclear.<br />
Transmissor<br />
Microprocessador<br />
Micròfon<br />
1 Busca informació sobre el llenguatge <strong>de</strong> signes i<br />
com el seu coneixement facilita <strong>la</strong> vida <strong>de</strong> les persones<br />
sor<strong>de</strong>s.<br />
2 Busca informació sobre els tipus d’imp<strong>la</strong>nts més<br />
mo<strong>de</strong>rns que hi ha en l’actualitat.<br />
111