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Libro para el maestro
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SECUENCIA 25
En 1865, el físico escocés James C. Maxwell desarrolló la Teoría Electromagnética. La teoría predice que la
luz es una perturbación de campos magnéticos y eléctricos que viaja lo mismo en el vacío que en medios
materiales, es decir, se trata de una
onda electromagnética
transversal que, a diferencia del sonido, no
precisa de un medio material para propagarse, puesto que los campos eléctricos y magnéticos se extienden a
través del vacío.
La historia de la naturaleza de la luz no termina aquí. En el despertar del siglo XX, el físico alemán Max
Planck publicó que la energía electromagnética que transportan las ondas del mismo nombre se transfiere a la
materia, esto es, se emite o se absorbe en forma discontinua, en paquetes que llamó
cuantos.
El célebre físico
de origen alemán Albert Einstein postuló en 1905 que los cuantos eran en sí “partículas” de luz, llamadas
fotones.
El campo electromagnético adquiría, entonces, una naturaleza
dual,
pues se comportaba como una
onda electromagnética o como una partícula, según el experimento involucrado.
Vínculo entre
Secuencias
Las ondas longitudinales
y transversales se
revisaron en la
Secuencia 3: ¿Qué onda con
la onda?
El modelo atómico se expuso en la
Secuencia
22: ¿Qué hay en el átomo?
La inducción electromagnética, que vincula
la electricidad con el magnetismo, se revisó
en la
Secuencia 24: ¿Cómo se genera el
magnetismo
?
SESIÓN 2
Actividad DOS
Observen
la reflexión y la refracción de la luz. Para ello:
• Contesten: ¿En qué consisten la reflexión y la refracción de la luz?
1. Material
a) Espejo plano rectangular
b) Papel aluminio
c) Cuchara sopera
d) Vaso o frasco de vidrio transparente.
e) Agua suficiente para llenar el vaso o frasco hasta las dos
terceras partes.
f) Anillo
g) Transportador
h) Lápiz
i) Mesa
j) Regla o escuadra
Los halos se deben a la refracción de la luz del
Sol, de la Luna o de cualquier fuente luminosa.
Sabías que…
Para comprender cómo se produce la luz, es necesario recurrir al modelo
atómico de la materia. Los electrones se mueven en torno al núcleo
atómico ocupando determinados niveles de energía. Cuando el electrón
absorbe energía, por ejemplo, luz o calor, pasa a un nivel superior. Luego,
el electrón regresa a su nivel original, y emite la cantidad de energía
absorbida en forma de radiación, es decir, origina una perturbación
electromagnética que se propaga como onda.
Electrón
Energía
Núcleo
Núcleo
Energía
Fase I: Excitación
El electrón absorbe
energía y sube a un
nivel más alto
Fase II: Decaimiento
El electrón emite la
energía absorbida y
regresa a su nivel
Sabías que…
Comente a los alumnos que el electrón es el
que, al regresar a su nivel de energía, emite
la radiación electromagnética. Es importante
no confundir “radiación”, que equivale a
decir “onda electromagnética”, con
“radioactividad”, que corresponde a otro
fenómeno que se da en el núcleo del átomo,
donde éste, bajo ciertas condiciones, emite
partículas como los protones.
Recuerde a los alumnos que las ondas
longitudinales se propagan en la misma
dirección en que se origina la perturbación, y
que las transversales se propagan
perpendicularmente a la dirección de la
perturbación.
Diga a los alumnos que el modelo atómico
considera el átomo formado por un núcleo,
donde se encuentran protones y neutrones,
en torno al cual giran los electrones,
organizados por niveles. Los electrones
poseen la carga eléctrica negativa, así que,
cuando cambian de nivel, el campo eléctrico
asociado a ellos varía, produciendo en
consecuencia un campo magnético, también
variable. Esto origina las ondas
electromagnéticas.
También comente a los estudiantes que un
campo eléctrico en movimiento da lugar a
un campo magnético, y viceversa. Este
fenómeno ocurre en la propagación de las
ondas electromagnéticas, de ahí su
denominación, pues se perturban campos
eléctricos y magnéticos.
1
Para cerrar la sesión,
pida a los
estudiantes que comenten qué aspectos del
comportamiento de la luz no se pueden
explicar a partir de las teorías corpuscular y
ondulatoria, respectivamente.
SESIÓN 2
3
Antes de iniciar la sesión,
pida la
participación del grupo para retomar lo
aprendido durante la sesión anterior. Puede
pedir que respondan algunas preguntas
como:
1. ¿Cuál es el
problema
que se quiere
resolver?
2. ¿Todas las diferentes clases de radiación
son ondas electromagnéticas?
Actividad DOS
El propósito de la actividad
es que los
alumnos observen la reflexión de la luz en
espejos planos y curvos, así como la
refracción de la luz al pasar de un medio
material a otro, en este caso del aire al agua.
• Contesten: ¿En qué consisten la reflexión
y la refracción de la luz?
Aquí se exploran de nuevo las ideas previas
de los estudiantes. Pídales que ejemplifiquen
cómo son las imágenes en los espejos y
cómo se forma el arco iris. Permita
respuestas un poco vagas o inexactas. Luego
de realizar la actividad, se sugiere retomarlas
para que los alumnos cotejen en qué se
enriqueció su conocimiento previo.
RL
Por
ejemplo: Las imágenes en los espejos se
producen a partir de los rayos de luz que
“rebotan” de la superficie del espejo. El arco
iris se forma porque la luz blanca está
compuesta por siete colores.