f_t_septima_edicion

Resumen
La investigación sobre la naturaleza de la luz sigue su marcha,
pero los experimentos demuestran que la luz se comporta a
veces como partículas y otras veces como una onda. La teoría
moderna sostiene que la luz es una radiación electromagnética
y que su energía radiante se transporta por medio de fotones
que viajan por un campo ondulatorio. Las principales ideas y
fórmulas presentadas en este capítulo aparecen resumidas a
continuación.
• La longitud de onda A de la radiación electromagnética
está relacionada con su frecuencia f según la siguiente
ecuación general:
:.A
c = 3 X 10 m/s
El rango de longitudes de onda que corresponde a la luz
visible abarca desde 400 nm para el violeta, hasta 700 nm
en el caso del rojo.
j nm _ jq -9 m El nanómetro se usa para
medir longitudes de onda.
La energía de los fotones luminosos es proporcional a la
frecuencia.
La constante h es la constante de Planck.
El flujo luminoso ha sido definido como la parte de la
potencia radiante total emitida por una fuente de luz,
que es capaz de afectar el sentido de la visión. En virtud
de que la percepción y la sensibilidad visuales varían de
uno a otro individuos, es necesario definir la intensidad
luminosa en términos de una fuente estándar y un ángulo
sólido bien definido (el estereorradián). En comparación
con esas normas, podemos precisar la iluminación de superficies,
que es tan importante para el diseño de centros
de trabajo en la industria.
La intensidad luminosa de una fuente de luz es el flujo
luminoso F por unidad de ángulo sólido fl. El flujo luminoso
es la potencia radiante en la región visible y su
unidad de medición es el lumen.
1 lm = —— W para luz de 555 nm El lumen
680
fl =
Angulo sólido
en estereorradianes
F Intensidad luminosa
1 ~ ü (1 cd = 1 lm/sr)
En el caso de una fuente isotrópica, es decir, la que emite
luz en todas las direcciones, el flujo luminoso es
F = 4ttI
Fuente isotrópica
La iluminación E de una superficie A se define como el
flujo luminoso por unidad de área.
F Icos 9 Iluminación
E = — E - 1
A R2 (lm/m2), lx
Conceptos clave
candela 653
difracción 643
efecto fotoeléctrico 648
estereorradián 652
flujo luminoso 651
flujo radiante 651
fotones 649
fuente isotrópica 653
fuente puntual 650
iluminación 654
intensidad luminosa 653
lumen 652
luz 643
nanómetro 647
onda electromagnética 643
onda infrarroja 648
onda ultravioleta 648
penumbra 650
rayo de luz 650
rayo infrarrojo 643
región visible 643
teoría cuántica 649
umbra 650
Preguntas de repaso
33.1. ¿En qué consiste la naturaleza dual de la luz? ¿En 33.2. Explique de qué manera la energía de una onda
qué aspectos la luz se comporta como partículas?
electromagnética depende de su frecuencia y cómo
¿En qué aspectos la luz se comporta como una onda?
ésta depende de la longitud de onda.
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