Conceptos Fundamentales de Óptica y Magnetismo: Luz, Refracción y Campos Magnéticos

Conceptos Fundamentales de Óptica y Magnetismo

Óptica

• Haz de luz: Son rayos que parten de un mismo origen hacia un mismo foco luminoso, paralelos entre sí.
• Independencia de rayos de luz: Dos rayos de luz se cruzan en su camino sin interferir entre sí.
• Relación del ángulo de incidencia y reflexión: El ángulo de incidencia es igual al de reflexión, medido con respecto a la normal a la superficie de reflexión.
• ¿Qué estudia la óptica?: Los fenómenos relacionados con la generación y el mecanismo de propagación de la luz, así como su interacción con las sustancias.
• Clasificación de la óptica: Óptica ondulatoria, cuántica, molecular, no lineal.
• La luz se propaga en línea recta y está representada por rayos.
• Refracción de la luz: Es el cambio repentino de dirección que experimenta la luz al cambiar de medio. Esto ocurre porque la luz se propaga a diferentes velocidades según el medio por el que viaja.
• Ley de refracción: El rayo incidente, la normal y el rayo refractado están en el mismo plano.
• Velocidad de la luz: 300,000 km/s.
• Índice de refracción: Se define como el cociente de la velocidad de una onda, como la luz o el sonido, en un medio de referencia en relación con la velocidad de fase en otro medio.
• Trayectoria óptica: Es la distancia recorrida a la velocidad de la luz en el vacío en el tiempo *t* utilizado por la luz para recorrer la distancia *L*.
• Óptica geométrica: Estudia las propiedades y los fenómenos de la luz.
• Leyes fundamentales de la óptica geométrica: Propagación rectilínea, independencia de los rayos de luz, reflexión, refracción.
• Ley de reflexión: El rayo incidente, la normal y el rayo reflejado se encuentran en el mismo plano.
• La normal: Es la fuerza que ejerce una superficie sobre un cuerpo apoyado sobre ella.
• Característica del ángulo de incidencia o refracción: Determina la dirección de rebote de la luz.

Magnetismo

• Fuentes del campo magnético: Imán permanente, carga eléctrica en movimiento, conductores con corriente.
• Mayor concentración del campo magnético: Más cercano al conductor.
• Campo magnético: Es un campo de fuerzas vectoriales que permite la interacción magnética. Se puede caracterizar a través del vector de inducción magnética.
• Líneas de inducción:
  • Son líneas cerradas en sí mismas.
  • El vector de inducción magnética es tangente a estas en cada punto.
  • Su dirección proviene de la dirección norte-sur del campo.
• Regla de la mano derecha: Determina la dirección y el sentido de la fuerza magnética.
• Medida del campo magnético: Tesla.
• Valor de corriente inducida: Depende del número de vueltas y de la variación del flujo magnético.
• Fuerza electromotriz inducida (FEMI): Se mide en voltios (Volts).
• Ley de Lenz: La corriente inducida tiene una dirección tal que su efecto magnético se opone a la causa que la provoca.
• Cálculo de la fuerza electromotriz: Se realiza mediante la ley de Faraday.
• La corriente inducida se produce por la variación temporal del flujo magnético y la variación del campo inductor.
• Fuerzas entre líneas de flujo de campo magnético:
  • Mismo sentido: Atracción.
  • Sentido contrario: Repulsión.
• Líneas de flujo de campo magnético: Circulares.
• Ángulo y Seno:
  • 0°: Seno = 0
  • 180°: Seno = 0
  • 90°: Seno máximo