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Libro para el maestro
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II
CIENCIAS
Texto de información inicial
La luz y los cuerpos: rebotes, desviaciones y travesías
Lean el texto.
• Durante la lectura, pongan especial atención en los diferentes modelos para explicar la
naturaleza de la luz.
El que la luz esté formada por partículas planteó un nuevo problema, pues si dos rayos luminosos se
encuentran, no se observa la desviación en sus trayectorias, lo que podría esperarse para un choque entre
partículas. Más o menos por la misma época, el físico holandés Christiaan Huygens elaboró una explicación
alterna a la de Newton. Tomando en cuenta que ciertos comportamientos de la luz son parecidos a los de las
ondas sonoras, este autor consideró que la luz actúa como una onda longitudinal. Al considerar que la luz se
comporta como una onda, este modelo era consistente con las nociones de reflexión y de refracción. Sin
embargo, tenía un inconveniente, pues requería de un medio material para la propagación de la onda
luminosa, de manera parecida al aire que permite la propagación de las ondas sonoras o el agua en el caso de
las olas que se forman al perturbarla. Se llamó éter a este supuesto medio material perturbado por las ondas
luminosas, y se pensó que se encontraba en todas partes, llenando el espacio vacío, permitiendo que la luz se
propagara a través de ese medio. Poco tiempo después se comprobó que el éter no existe.
¿Onda o partícula?
A finales
del siglo XVII, el célebre físico y matemático Isaac Newton realizó una serie de investigaciones en
torno a la cuestión de la luz. Newton propuso la Teoría Corpuscular de la Luz, donde se la concibe como un
flujo de partículas pequeñísimas o corpúsculos que viajan juntas formando manojos, o, más propiamente,
rayos luminosos. Esta teoría es satisfactoria para explicar la reflexión y la refracción de la luz. En la
reflexión
las partículas chocan contra la superficie de los objetos y rebotan formando un rayo luminoso reflejado. La
refracción
ocurre cuando un rayo de luz atraviesa cualquier medio material, ya sea sólido, líquido o gaseoso.
En este caso, el haz luminoso cambia la trayectoria con la que incide en un medio, es decir, se desvía o cambia
su
ángulo de incidencia
. La reflexión de la luz en superficies pulidas da lugar a la formación de imágenes
definidas, como en los espejos. La refracción, por su parte, se utiliza en lentes de todo tipo.
La luz se caracteriza por viajar en línea recta.
A
: Cuando un rayo luminoso incide en una
superficie, el rayo reflejado sale con el mismo ángulo que el
rayo incidente.
B:
Cuando un rayo luminoso pasa de un medio material a otro, cambia el ángulo de incidencia. Esto se conoce como refracción de la luz.
La línea
normal
es siempre perpendicular a la superficie en la que incide el rayo.
Rayo
incidente
Rayo
reflejado
Rayo
incidente
Rayo
refractado
Normal
Normal
Superficie en
la que incide
el rayo
Material 1
Material 2
B: Refracción de la luz
A: Reflexión de la luz
El interactivo permite la simulación de
fenómenos que tienen que ver con la
reflexión y la refracción de la luz, así como
mostrar cuerpos transparentes, opacos y
traslúcidos.
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Además, fomenta la participación y el
debate en el aula con la oportunidad de que
los alumnos integren sus conocimientos y
expresen sus ideas sobre el fenómeno
observado. El recurso cuenta con
instrucciones y sugerencias didácticas que
usted puede revisar antes de utilizarlo para
un mejor aprovechamiento.
Puede utilizar el interactivo como
complemento de la actividad.
Texto de información inicial
El texto muestra
cuatro teorías que
prominentes científicos han plateado para
explicar la naturaleza intrínseca de la luz. Se
parte de la Teoría Corpuscular de Newton y
luego se expone la teoría ondulatoria de
Huygens. A continuación se plantean algunos
fundamentos de la Teoría Electromagnética
de Maxwell, la cual considera a la luz como
una onda electromagnética. Por último, se
menciona el modelo cuántico, que define al
fotón como la partícula fundamental de la
luz. Se ilustran de manera muy esquemática
la reflexión y la refracción de la luz.
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Comente a los estudiantes que en la
actualidad están vigentes tanto la teoría
electromagnética como la cuántica, por lo
que se le atribuye una naturaleza dual al
fenómeno llamado luz. Cada una de estas
teorías es exitosa en explicar determinados
fenómenos que involucran a la luz. Los
fenómenos luminosos cotidianos suelen
quedar suficientemente descritos si se
considera a la luz como una onda
electromagnética.