Las ondas luminosas con el simulador PhET
Summary
TLDREl guion de este video explora el fenómeno ondulatorio, comparándolo con las ondas en el agua y el sonido. Se explica que las ondas luminosas, con frecuencias determinadas por el color, varían desde el rojo (menor frecuencia) hasta el violeta (mayor frecuencia). Se menciona que el espectro visible oscila entre 380 y 740 nanómetros, y se destaca la importancia de la frecuencia y la longitud de onda en la percepción de la luz por el ojo humano. El video utiliza un simulador para ilustrar estos conceptos y promueve su exploración interactiva para comprender mejor la óptica física y sus teorías avanzadas.
Takeaways
- 🌊 El guion habla sobre fenómenos ondulatorios, como las ondas en el agua y las ondas de sonido, y cómo se relacionan con las ondas luminosas.
- 🌈 Se menciona que la longitud de onda y la frecuencia son determinantes del color de la luz visible para el ojo humano.
- 🔴 La luz roja tiene la longitud de onda más larga y la frecuencia más baja dentro del espectro visible.
- 🟣 La luz violeta tiene la longitud de onda más corta y la frecuencia más alta dentro del espectro visible.
- 🔬 Se destaca que la amplitud de una onda de luz no afecta su color, sino su intensidad.
- 📏 Se explica que la longitud de onda de la luz roja es aproximadamente de 635 nanómetros.
- 📉 A medida que la frecuencia aumenta, la longitud de onda disminuye, pasando del rojo al violeta.
- 🌡️ Las ondas infrarrojas tienen una frecuencia más baja que la luz roja y son invisibles al ojo humano, pero tienen un alto contenido calórico.
- 🔍 El simulador utilizado en el guion permite observar y manipular ondas luminosas para entender conceptos de física óptica.
- 📚 Se sugiere que en futuras lecciones se explorarán aspectos matemáticos de las ondas, como la relación entre frecuencia, longitud de onda y velocidad de propagación.
Q & A
¿Qué fenómeno ondulatorio se describe en el guion?
-Se describe el fenómeno ondulatorio de las ondas luminosas, comparándolas con ondas en el agua y sonido, y cómo su frecuencia determina el color.
¿Cuál es la escala de las ondas luminosas mencionadas en el guion?
-Las ondas luminosas mencionadas tienen una escala de 500 nanómetros, que es mucho menor que la escala de las ondas de sonido.
¿Qué relación existe entre la frecuencia de una onda luminosa y su color?
-Una frecuencia más alta en una onda luminosa corresponde a un color con una longitud de onda más corta, y viceversa. Por ejemplo, las ondas de rojo tienen una frecuencia baja y una longitud de onda larga, mientras que las ondas de violeta tienen una frecuencia alta y una longitud de onda corta.
¿Cuál es la longitud de onda mínima visible para el ojo humano?
-La longitud de onda mínima visible para el ojo humano es de aproximadamente 380 nanómetros, correspondiente a la luz violeta.
¿Cuál es la longitud de onda máxima visible para el ojo humano?
-La longitud de onda máxima visible para el ojo humano es de aproximadamente 700 a 740 nanómetros, correspondiente a la luz roja.
¿Qué sucede con la visibilidad de una onda luminosa si se aumenta su frecuencia?
-Si se aumenta la frecuencia de una onda luminosa, la onda se torna menos visible para el ojo humano, ya que se aproxima a la región de las ondas ultravioleta, que son invisibles.
¿Cómo se relaciona la amplitud de una onda luminosa con su intensidad?
-Una onda luminosa con una amplitud mayor tiene una luz más intensa, mientras que una onda con una amplitud menor aparece menos intensa y es menos visible.
¿Qué es lo que se puede observar en el simulador mencionado en el guion?
-El simulador permite observar la propagación de ondas luminosas, la relación entre frecuencia, longitud de onda y color, así como la interacción de las ondas con diferentes objetos, como ranuras en la óptica física.
¿Qué temas se abordan en los próximos videos según el guion?
-En los próximos videos se abordan temas como la relación matemática entre frecuencia, longitud de onda y velocidad de propagación, el período de una oscilación completa y su relación con la frecuencia.
¿Qué fenómenos adicionales se explorarán en el simulador en futuras unidades?
-En futuras unidades, se explorarán fenómenos como la interferencia y la difracción de la luz, y cómo la luz se comporta al pasar por ranuras en el simulador.
Outlines
🌌 Introducción a las ondas luminosas y su espectro
El primer párrafo explica cómo las ondas luminosas funcionan de manera similar a las ondas en el agua o el sonido, pero en una escala mucho más pequeña, mencionando que las ondas luminosas miden 500 nanómetros. Se discute la relación entre la frecuencia de las ondas y el color que pueden ser visibles por el ojo humano, iniciando con el rojo como la frecuencia mínima visible y el violeta como la frecuencia máxima visible. Se hace una comparación entre la longitud de onda de un color rojo visible y un color violeta, mostrando cómo la longitud de onda disminuye a medida que la frecuencia aumenta. Además, se menciona que las ondas infrarrojas tienen una frecuencia menor que la del rojo pero no son visibles, aunque tienen un alto contenido calórico.
🔬 Explorando las propiedades ondulatorias y electromagnéticas de la luz
El segundo párrafo profundiza en la naturaleza electromagnética de la luz y cómo se relaciona con los conceptos de electricidad y magnetismo. Se presenta un simulador como una herramienta útil para observar la luz y sus propiedades ondulatorias, incluyendo la amplitud y cómo esta afecta la intensidad de la luz sin cambiar su frecuencia o color. Se enfatiza la importancia de entender estos conceptos básicos antes de adentrarse en la explicación matemática detallada de la relación entre frecuencia, longitud de onda y velocidad de propagación. Se menciona que se explorarán temas más avanzados como la interferencia y la difracción en futuras unidades de estudio.
Mindmap
Keywords
💡Fenómeno ondulatorio
💡Onda lumínica
💡Frecuencia
💡Longitud de onda
💡Color
💡Amplitud
💡Onda infrarroja
💡Simulador
💡Interferencia
💡Difracción
Highlights
Exploración de fenómenos ondulatorios en diferentes escalas, desde gotas de agua hasta ondas luminosas.
Introducción a la onda luminosa y su comparación con otras formas de ondas como las de sonido.
Mencion de la escala dramática de la longitud de onda, pasando de la escala de gotas de agua a la de luz en nanómetros.
Importancia de la frecuencia en la determinación del color de la luz visible.
Discusión sobre la visibilidad del rojo como la frecuencia mínima visible para el ojo humano.
Comparación de la visibilidad de ondas de luz a diferentes frecuencias y sus correspondientes colores.
Mencion de las ondas infrarrojas y su relación con la temperatura y la visibilidad.
Exploración de la relación entre la frecuencia y el color en el espectro visible, desde el verde hasta el violeta.
Observación de la dificultad para visualizar ondas de alta frecuencia, como el violeta, debido a sus características.
Uso de un medidor para ilustrar la longitud de onda de diferentes colores, como el rojo y el violeta.
Comparación de la longitud de onda entre el rojo y el violeta, mostrando cómo la frecuencia afecta la longitud de onda.
Definición del rango visible de la luz, desde el violeta hasta el rojo.
Discusión sobre la similitud entre fenómenos ondulatorios de diferentes tipos, como las ondas acuáticas y las ondas electromagnéticas.
Introducción a la amplitud de las ondas y su efecto en la intensidad de la luz, sin cambiar la frecuencia o el color.
Promesa de explorar temas matemáticos relacionados con la frecuencia, la longitud de onda y la velocidad de propagación en futuros videos.
Anuncio de futuras discusiones sobre interferencia y difracción de la luz en el contexto de la óptica física.
Invitación al público para interactuar con el simulador para obtener una mejor comprensión de los conceptos ondulatorios.
Transcripts
y ahora
haríamos clic en la tercera posibilidad
de fenómeno ondulatorio No ya la onda en
el agua gotas de agua sobre un estanque
o sonido sino acá eso representa como
una especie de
de emisor de luz y ahora vamos a la onda
lumínica no por supuesto a cambio
muchísimo dramáticamente la escala No
acá tenemos 500 nanómetros o sea 500 por
día la menos 9 metros no el prefijo Nano
así que tenemos evidentemente la
posibilidad de hacer punt pulsos y son
ondas luminosas y la frecuencia queda
va a ser que determinante del color
cierto Entonces esto lo vamos a hablar
enseguida bien en los próximos vídeos
pero acá tenemos la mínima frecuencia
visible por el ojo humano es el rojo
Vamos a darle máxima amplitud no hagamos
un tren de onda de nuevo como recién un
tren de onda roja hay cada vez
prácticamente no visible se ve muy
poquito este esta onda Pero no es porque
la amplitud sea Baja porque estoy con
una amplitud máxima es porque estoy ya a
una frecuencia tan baja Que
prácticamente estoy teniendo
dificultades para ver la onda Así que si
le damos un poquito más Vamos a ver un
rojo
incluso hasta un color Colorado así más
brillante Pero bueno Esas son las ondas
de frecuencia la gama del rojo son las
de menor frecuencia que se pueden ver a
simple vista no menor que rojo ya vamos
a hablar bien son las ondas infrarrojas
no de menor frecuencia que el rojo la
onda infrarrojas que no se pueden no son
visibles pero tienen un alto contenido
calórico no y bueno Y a medida que vamos
cambiando la frecuencia va cambiando el
color evidentemente en la zona media del
espectro visible está el verde después
va al Celeste bueno variedades de azul
y la frecuencia más alta visible es el
Violeta
no Y
en este que simulador ahí se alcanza
casi a a ver pero muy poquito y es
debido a que la la onda tiene demasiada
frecuencia y ya el el ojo humano tiene
dificultades para poder visualizar esa
vibración de tan alta frecuencia no
bueno así que pongámonos en un valor más
o menos intermedio acá Se observa que
También hay diferencias con la longitud
de onda no bueno Y esto por ejemplo
vamos a una onda roja ahí que se que se
vea bien no que se que esté bien visible
si yo ahora esto lo freno puedo tomar
este medidor que parte de 500 nanómetros
y voy a medir la longitud de onda De
esta vibración
que sería aproximadamente de una zona
coloreada la próxima
640 pongámosle 635 nanómetros es a la
longitud de onda una longitud Honda del
del color rojo no la distancia entre dos
picos sucesivos o dos Valles sucesivos
para esta vibración de tan alta
frecuencia cierto
Bueno entonces
si esto si paso al Violeta vamos a ver
que la onda
a ver qué pasó acá
animemos la escena
si paso al Violeta vamos a ver que la
longitud de onda es mucho menor es mayor
la frecuencia pero por ello es menor la
longitud de onda
voy a compararla con los 635 nanómetros
que tenía la longitud de onda del rojo
ahí lo detengo y veo que ahora
prácticamente en esa distancia van dos
picos dos dos ciclos enteros o sea
prácticamente casi es casi
la mitad la nueva longitud de onda O sea
la nueva longitud de onda es
390 bueno ese más o menos Rango visible
el rango visible Ya lo vamos a ver bien
va entre 380 nanómetros hasta
que es la luz la luz que tiene menor
longitud de onda y por lo tanto mayor
frecuencia que es la Violeta hasta
700 740 nanómetros
la onda más larga que es la de
menor frecuencia no así que bueno ya
vamos a hablar bien de esos temas y
demás Pero bueno quería mostrarle que el
fenómeno ondulatorio sigue
transcurriendo de una manera totalmente
similar a la de las gotas en el agua o
de las ondas
de del sonido aunque son ondas de
distinto tipo transversal longitudinal
mecánica las dos primeras y esta última
es una onda electromagnética del cual ya
hemos hablado un poco de la electricidad
y del magnetismo y someramente esos
temas así que bueno este simulador Está
muy lindo para observar todo eso y poder
observarla los puntos que están en fase
lo mismo que hemos visto esto
reiterativo se puede observar lo mismo
en cualquiera de los movimientos
ondulatorios no Y además se puede jugar
por supuesto con la amplitud Por ejemplo
si vamos a la gama media del espectro
ahí al verde pongámosle cierto acá
tenemos una onda de Gran amplitud es una
luz intensa Obviamente si le volvemos si
le voy bajando la amplitud la luz es
menos intensa se ve obviamente pero no
cambia ni la frecuencia ni la ni el
color ni la longitud de onda no
Y si hubiera siendo menos y menos
intensa la la luz se empieza a ver menos
diferencia entre la zona iluminada y la
zona oscura porque la luz es más débil
no pero eso no cambia los conceptos
básicos de de así ya tenemos una idea de
lo que nos espera en el próximo vídeo
vamos a empezar a hablar de frecuencia
en matemáticamente vamos a empezar a
hablar matemáticamente con la fórmula
que relaciona la frecuencia la longitud
de onda la velocidad de propagación
vamos a hablar del período de una
oscilación completa que el tiempo que
demora una oscilación completa su
relación con la frecuencia y y todos los
aspectos ya más matemáticamente para
pero quería mostrarles para que vieran
este simulador que a mí a mi entender
Está muy lindo y solamente hemos visto
la primer parte del simulador que es la
parte que dice ondas después vamos a
entrar a este simulador más adelante en
la próxima unidad de la óptica física
donde veamos las teorías acerca de la
luz y vamos a entrar a la interferencia
y a la difracción y explicar las ranuras
Y cómo la luz se hace pasar por
determinada ranura la otros parte de
este mismo simulador la vamos a mostrar
posteriormente pero me parece Genial que
que lo puedan ver y yo lo invito a que
ustedes lo lo manipulen también para
para extraer toda la información
interactiva y visible que podamos de la
onda de las ondas bien terminamos así
Este vídeo
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