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Manual de fisica laboratorio udc - MANUAL DE PRACTICAS DE FÍSICA IV En el presente manual se presentan actividades experimentales con una metodología que pretende el generar un conflicto conceptual en el interior El docente debe de aprovechar la enorme curiosidad que le genera al alumno el explicar los fenómenos que suceden a su alrededor. Si se aprovecha esta capacidad para hacer preguntas y buscar respuestas en forma ordenada, se estará dando un gran paso para sentar las bases sólidas sobre la formación científica. Se sugiere que en el desarrollo de las actividades, el docente genere un ambiente agradable y comunicativo, que despierte el interés y la creatividad Las actividades pueden ser susceptibles a modificaciones por parte Atentamente Los Autores CONTENIDO LA CAJA MISTERIOSA NUCLEO ATOMICO DISPERSIÓN NUCLEAR VIDA MEDIA REACCIÓN EN CADENA SONBRAS POLARIZACIÓNCAMARA OBSCURA LEYES DE LA REFLEXIÓN IMÁGENES VIRTUALES IMÁGENES EN LENTES IMÁGENES Y COLOR ESPECTROS DE ABSORCIÓN Y EMISIÓN RELATIVIDAD EXPERIMENTO DE MICHELSON-MORLEY PRÁCTICA No. 1 LA CAJA MISTERIOSA Objetivo: Simular un trabajo de investigación científica Material: Una caja cerrada, con objetos preparados por el profesor IDEAS PREVIAS Muchas investigaciones científicas realizan trabajos y sus resultados son evidentes, principalmente porque trabajan con materiales visibles a simple vista. s Cómo crees que se analizan los resultados en materiales cuya observación es indirecta o abstracta? __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ sLos átomos son visibles a simple vista?s Las investigaciones de los átomos Ahora existe tecnología para analizar de forma indirecta el resultado de investigaciones. Pero s Cómo agilizaron la imaginación los investigadores que no podían realizar observaciones precisas?.__________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _____ _______ ______ ____________ CONSIDERACIONES TEORICAS Experimentos DESARROLLO EXPERIMENTAL En tu mesa 1. Con cuidado agita, haz girar y/o manipular una de las cajas. Con base en tus observaciones, intenta determinar el tamaño de cada objeto, su forma general y el material 2. Compara tus observaciones e ideas acerca de los tres objetos con las de otros miembros de tu equipo. Escribe a que conclusiones pueden llegar tú y tu equipo.__________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _______________ Describe los objetos que se encuentran dentro de la caja. 3. Repite los pasos 1 y 2 con la segunda caja. 4. Realicen una discusión por equipo. Tomen decisiones finales respecto a los objetos de las cajas 1 y 2. Identifica cada uno de ellos por su nombre y realiza un dibujo de la forma de cada uno. __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _____ _______ ______ __________ 5. Abran la caja y observen cada uno de los objetos. sSon iguales a los que dibujaron? sEn que se equivocaron? __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ sCuántas veces crees que es necesario hacer el experimento para tener una mayor seguridad de lo que hay en la caja? __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ANALISIS DEL DESARROLLO. 1.- sCuál de tus sentidos empleaste para reunir los datos? __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ 2.- En la discusión __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ 3.- sEn qué aspecto se parece esta actividad a los esfuerzos de los científicos por explorar las estructuras atómica y molecular? __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ Con base en otro experimento, CUESTIONARIO 1.- Menciona el nombre de algunas teorías acerca de la naturaleza __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ 2.-s Cuales son las pruebas indirectas actuales para observar los átomos? __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _______________ 3. Explica que importancia tiene el método científico en este tipo de trabajos. __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _______________ 4. Investiga que diferencia hay entre un físico experimental y un físico teórico __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _______________ 5. Que importancia tiene el trabajo científico para el desarrollo de la tecnología __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _______________ CONCLUSIONES __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _____ _______ ______ __________ Nombre del alumno__________ ______ ____ ____________ Fecha__________ ______ ____ __ Revisó __________ ______ ____ _ PRACTICA No. 2 EL NUCLEO ATOMICO OBJETIVO: CONOCERÁ EL PROCEDIMIENTO QUE SE EMPLEO PARA DESCUBRIR EL NÚCLEO ATÓMICO. MATERIAL Canicas Cartulina 50X30 cm Figura (tapa metálica, bloque de madera) Láser Papel Aluminio ( 20X20cm) IDEAS PREVIAS Si jugaras canicas en una habitación a oscuras o con los ojos vendados como sabrías que le has pegado a una canica y cuantas canicas necesitarías, CONSIDERACIONES TEORICAS La idea de átomo nuclear se origino en 1911, a consecuencia de los experimentos efectuados por Ernest Rutherford, en los que las partículas alfaeran dispersadas mediante una delgada hoja metálica. La expresión “átomo nuclear” se refiere al hecho de que un átomo consiste en un pequeño núcleo con carga positiva rodeado a distancia relativamente grandes por varios electrones, cuya carga negativa es igual a la carga nuclear positiva cuando el átomo es eléctricamente neutro. DESARROLLO EXPERIMENTAL. 1. A aproximadamente 1 metro de distancia traza una línea de 50 centímetros, como se ve en la figura 1 y marca cada 10 centímetros. Coloca un cartón sobre una figura geométrica (sin que se den cuenta de su ubicación). 2. Uno de tus compañeros lanzara disparos con las canicas por debajo de la cartulina, primero 5 en primera marca, luego otros 5 en la segunda, hasta pasar por todas ( tratar de que los disparos sean lo más lineal posible). |DISTANCIA |No DE DISPAROS |RESULTADO | |0 | |10 cm | |20 cm | |30 cm | |40 cm | |50 cm | 3. Coloca nuevamente una figura debajo de la cartulina y por medio Reporta tus resultados __________ ______ ____ __________ ______ ____ _____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _____ 4. Coloca nuevamente una figura cuadrada o triangular (sin que se entere la persona que lanzara las canicas) debajo de la cartulina y por medio de las canicas, averigua donde esta y que forma tiene. Reporta tus resultados __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _____ 5. Forra una figura con papel aluminio y repite el procedimiento anterior pero ahora utiliza un láser, averigua su figura y tamaño. DIBUJA EL EXPERIMENTO ANÁLISIS DEL DESARROLLO. Explica el experimento __________ ______ ____ __________ ______ ____ _____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _____ CUESTIONARIO. 1)sQué descubrió __________ ______ ____ __________ ______ ____ _____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _____ 2)sCómo se llamo el experimento que hizo 3) sPor qué dedujo __________ ______ ____ __________ ______ ____ _____ 4) sQué es más grande el núcleo o un electrón? Explica. __________ ______ ____ __________ ______ ____ _____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _____ 5) sQué carga dedujo __________ ______ ____ __________ ______ ____ _____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _____ CONCLUSION __________ ______ ____ __________ ______ ____ _ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _ Nombre del alumno __________ ______ ____ ____ Fecha ____________________ Reviso__________________ PRÁCTICA No. 3 DISPERSIÓN NUCLEAR Objetivo. Determinar el diámetro de una canica por medición indirecta. material EMPLEADO 10 canicas 3 reglas de 1 metro 1 pie de rey IDEAS PREVIAS A veces las personas tienen que recurrir a algo más que su sentido de la vista para determinar la forma y tamaño de las cosas, sobre todo si éstas son más pequeñas que la longitud de onda de la luz. sCómo crees que se puede determinar el diámetro de los átomos?. __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ sQué método se sigue para conocer la estructuraatómica? __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _______________ Una forma de lograrlo consiste en disparar partículas contra el objeto que se investiga y estudiar las trayectorias de las partículas desviadas por el. Los físicos hacen esto con aceleradores de partículas. Ernest Rutherford descubrió el diminuto núcleo atómico en su experimento de la hoja de oro. sCómo se puede realizar un modelo similar y que sea comprendido fácilmente? __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _______________ Consideraciones teoricas Los físicos hacen investigaciones para determinar las características atómicas con aceleradores de partículas. En esta actividad estudiarás un método más sencillo, pero similar al de Ernest Rutherford, ahora con canicas y en el laboratorio. No se permite usar una regla o cinta métrica para medir las canicas directamente. En lugar de eso, harás rodar otras canicas contra las canicas que representan el blanco 'nuclear' y a partir Desarrollo experimental A: RAZONAMIENTO MATEMATICO Cuando haces rodar una canica hacia la canica nuclear, existe cierta probabilidad de que se produzca un choque entre la canica que rueda (CR) y la canica nuclear (CN). Una expresión de la probabilidad P de que haya un choque es la razón entre la anchura de la trayectoria requerida para que el choque se produzca y la anchura L de la región en la que están distribuidos los blancos (ver la figura 1-1). La anchura de la trayectoria es igual a dos veces el radio CR más el diámetro de la CN Anchura de la trayectoria 2R + 2r 2(R + r) P =-------- ----- ------ --- = ----------- = ------------ Anchura del blanco L L DONDE: R = el radio de la CN r = el radio de la CR L = la anchura del área de blanco R + r = la distancia entre los centros de una CR y una CN que se tocan. . Fig 1 – 2 Si el número de canicas nucleares se incrementa a N, la probabilidad de colisión aumenta por un factor de N (siempre que N sea lo bastante pequeña 2N(R+r) P = ----------- L La probabilidad de acertar también se puede determinar experimentalmente, y es la razón entre el número de choques y el número de intentos. H P = ----- T DONDE : H = el número de choques T = el número de intentos. Ahora cuentas con dos expresiones para calcular la probabilidad de una colisión. Estas dos expresiones se pueden igualar. Si los radios de la canica que rueda y la canica nuclear son iguales, entonces R + r = d, ' donde d es el diámetro de cualquiera de las canicas. Combina las dos últimas ecuaciones correspondientes a P, y escribe una expresión para , d en términos de H, T, y L. HL diámetro de la canica d = ------ 2TN Ésta es la fórmula que ahora vas a poner aprueba B: Procedimiento 1. Coloca de 6 a 9 canicas en una región de 60 cm de ancho (L = 60 cm), H= _______ T= _______ 2. diámetro calculado = _________ 3. Con ayuda de un pié de rey mide el diámetro de una canica. Diámetro medido=____ ANALISIS DEL DESARROLLO. 1.- Compara tus resultados 2.-sQué sucede con la probabilidad si se modificara el tamaño __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _____ 3.sTiene alguna importancia las matemáticas para realizar los cálculos y obtener correctamente los resultados? Explica __________ ______ ____ __________ ______ ____ _____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ CUESTIONARIO 1.-sQué quiere decir estadísticamente significativo? __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _______________ 2.-sCuáles fueron los resultados de Rutherford en el experimento que se menciona? __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _______________ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _____ 3.sCuál es el tamaño medio de un átomo? __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _______________ 4.sQue utilidad presenta el conocer el tamaño del átomo para la ciencia? __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _____ 5.Investiga el modelo __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _______________ CONCLUSIONES__________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _____ _______ ______ __________ Nombre del alumno__________ ______ ____ ____________ Fecha __________ ______ ____ __ Reviso __________ ______ ____ ___ PRACTICA No. 4 VIDA MEDIA Objetivo: Desarrollar una explicación de la vida media y la desintegración radiactiva Material: Caja de zapatos con tapa 200 o más monedas pequeñas papel milimétrico IDEAS PREVIAS Muchas cosas crecen según lo que se conoce como tasa de cambio exponencial: la población, los intereses de depósitos de dinero en el banco y el grosor de un papel que se dobla repetidamente sobre sí mismo. Muchas otras cosas decrecen exponencialmente: la cantidad de espacio en un lugar donde la población crece, la cantidad de combustible de un automóvil en movimiento. Los materiales radioactivos también decrecen su radiación en forma exponencial, lo que conlleva a su desintegración. sQué entiendes por vida media de una población? __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ sPara que nos sirve conocer la vida media de los materiales radiactivos?. __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ sQué aplicaciones científicas o tecnológicas tiene este principio?. sCómo podemos simular la vida media de los átomos radiactivos?__________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _ CONSIDERACIONES TEORICAS Una forma útil de describir la tasa de disminución consiste en hacerlo en términos de vida media: el tiempo que tarda la cantidad en reducirse a la mitad de su valor inicial. En el caso de la disminución exponencial, la vida media es constante. Esto significa que el tiempo que tarda en reducirse una cantidad al 50% es el mismo que el requerido para pasar de 50% a 25% . Los materiales radiactivos se caracterizan por su tasa de desintegración y se clasifican en términos de su vida media. El número de núcleos inestables que decaen o se desintegran en un tiempo puede ser predicho para un isótopo determinado. La vida media es el lapso de tal magnitud que después de un tiempo han perdido la mitad de susátomos inestables DESARROLLO EXPERIMENTAL 1.- Coloca las monedas en la caja de zapatos y tápala. Agita la caja durante varios segundos. Ábrela y saca todas las monedas que tengan hacía arriba el lado de la cara. Cuéntalas y anota el número en la tabla de datos. No vuelvas a introducir en la caja las monedas que sacaste. 2.- Repite 3.- Suma los números de monedas extraídas para hallar el número total de monedas. Ahora encuentra el número de monedas que permanecen en la caja después de cada intento, restando el número de monedas extraídas después de cada intento de monedas que quedaban previamente, y anota esto en la tabla. 4.- Traza una gráfica TOTAL DE MONEDAS | |NÚMERO DE INTENTO |NÚMERO DE MONEDAS |NÚMERO DE MONEDAS QUE |NÚMERO DE INTENTO |NÚMERO DE MONEDA |NÚMERO DE MONEDAS QUE | EXTRAÍDAS |QUEDAN EXTRAÍDA |QUEDAN | |1 |6 | |2 |7 | |3 |8 | |4 |9 | |5 |10 | GRAFICA ANALISIS 1.- s Qué significado tiene la gráfica que obtuviste? __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ 2.- s Aproximadamente qué porcentaje de las monedas que quedaban en la cajafueron extraídas en cada intento? sPor qué es ese resultado? __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ 3.-Cada intento significa una vida media para las monedas. s Qué significa vida media? __________ ______ ____ __________ ______ ____ __ CUESTIONARIO 1.-s Que tipo de radiación es la que desprenden los átomos radioactivos? __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _______________ 2.-Un átomo radioactivo es el Uranio 238 sCuál es su vida media en años? __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _______________ 3.-sQué relación tiene el decaimiento con la vida media? __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _______________ 4.- Investiga que efectos positivos y negativos tienen los elementos radiactivos para el hombre. __________ ______ ____ __________ ______ ____ _ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _____ 5.- Investiga __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _______________ CONCLUSIONES __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _____ _______ ______ __________ Nombre del alumno__________ ______ ____ ____________ Fecha _____ _______ ______ __________ Revisó _____ _______ ______ __________ PRÁCTICA No. 5 REACCIÓN EN CADENA Objetivo: Simular una sencilla reacción en cadena. MATERIAL 100 fichas de dominó 1 1 Cronómetro IDEAS PREVIAS Si estás resfriado, puedes contagiar a dos personas; cada una de ellas, a su vez, puede contagiar a otras dos, y cada una de esas dos puede contagiar aotras dos. Antes de lo que te imaginas, todos los alumnos de la escuela estarán estornudando. Has desatado una reacción en cadena. En forma similar, los electrones sCómo crees que se realiza la reacción en cadena en las bombas atómicas?__________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _______ sEn que otra actividad se utiliza la reacción en cadena? __________ ______ ____ __________ ______ ____ _____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _____ CONSIDERACIONES TEORICAS La reacción en cadena atómica ocurre cuando un neutrón hace que se liberen dos o más neutrones en un trozo de uranio, y cada uno de esos neutrones desencadena la liberación de más neutrones (junto con la liberación de energía nuclear). Los resultados de este tipo de reacción en cadena pueden ser devastadores si se utilizan de forma bélica o sin control. Algunas aplicaciones serias han tenido buenos resultados en obtención de energía. En esta actividad explorarás las reacciones en cadena usando fichas de dominó, de tal forma que observes la velocidad y cantidad de movimiento que puede producir una sola en movimiento DESARROLLO EXPERIMENTAL 1.- Acomoda una hilera de fichas de dominó, separadas entre sí aproximadamente la mitad de la longitud de una ficha, formando una línea recta “El efecto domino” Empuja la primera ficha y mide cuánto tiempo tarda en caer toda la hilera de fichas. Observa también si el número de fichas que 2.- Acomoda las fichas en una disposición de manera que la primera ficha pueda derribar dos y esas dos cuatro y esas cuatro entre seis u ocho y así sucesivamente. Cuando termines de acomodar todas tus fichas, empuja la primera y mide el tiempo que tardan en caer todas las demás, o casi todas. Asimismo, observa si el número de fichas que son derribadas por unidad de tiempo aumenta, disminuye o permanece más o menos igual. ANALISIS DEL DESARROLLO. 1. sCon cuál de los dos métodos cayeron las fichas en menos tiempo, con las fichas alineadas o con las fichas colocadas al azar?__________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _______________2. sCómo cambia el número de fichas derribadas por unidad de tiempo con cada procedimiento? __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _______________ 3: sQué hace que termine la secuencia de fichas derribadas? __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _______________ CUESTIONARIO 1. Imagina que las fichas representan a los neutrones liberados por átomos de uranio cuando se fisionan (se separan. Los neutrones __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _______________ 2. sEn qué son diferentes la reacción de las fichas en __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _______________ 3.Realiza la desintegración del uranio por eliminación de una partícula alfa. U 92 4.El Selenio 80 radiactivo se desintegra por emisión beta.sQué elemento se forma? __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _______________ 5.Una sustancia radiactiva tiene una vida media de 14.8 años. Si se tiene una muestra inicial de 25X10-4 Kg sCuántos gramos quedaran al cabo de 5 vidas medias? sCuánto tiempo transcurrirá para llevarse a cabo 9 vidas medias?__________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _______________ CONCLUSIONES __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _____ _______ ______ __________ Nombre del alumno__________ ______ ____ ____________ Fecha _____ _______ ______ __________ Revisó _____ _______ ______ __________ PRÁCTICA 6 SOMBRAS OBJETIVO: Investigar la naturaleza de las sombras y cómo se forman. MATERIAL: aœ“ Fuente de luz brillante aœ“ Libro u otro objeto opaco aœ“ Pantalla o muro aœ“ Regla de 1 metro IDEAS PREVIAS. sPor qué crees que es más común la observación de eclipses de luna que de sol? __________ ______ ____ __________ ______ ____ __ sQué propiedad de la luz le permite formar sombras? __________ ______ ____ __________ ______ ____ __ Consideraciones teóricas: Si observas cuidadosamente una sombra, notarás que tiene una región central oscura y una banda menos oscura y difusa alrededor de la región central. sPor qué tienen las sombras dos regiones diferentes? Desarrollo experimental: Paso 1: Coloca una pequeña fuente luminosa de modo que un objeto sólido, por ejemplo un libro, proyecte una sombra sobre una pantalla o en la pared. Dibuja la sombra proyectada, haciendo notar sus dos regiones. Dibuja las posiciones relativas Figura 1 Ejemplo: Dibujo (sombra proyectada): Paso 2: Aleja la fuente de luz Paso 3. sQué sucede con el tamaño de la región difusa, formada alrededor del borde de la región central, cuando la fuente de luz se aleja? Paso 3: Acerca el objeto a la fuente de luz manteniendo la pantalla y la fuente de luz en la misma posición. Anota y dibuja cualquier cambio que observes en la sombra. Dibuja la nueva posición relativa Dibujo: 2. sQué sucede con el tamaño de la región difusa que se forma alrededor Análisis: 3. sQué posiciones relativas 4. sQué posiciones relativas 5.sQué causa la región difusa alrededor CUESTIONARIO 1.-Explica la diferencia que existe entre una umbra y una penumbra __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _______________ 2.- Explica la diferencia que existe entre un eclipse solar y un eclipse lunar. __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _______________ CONCLUSIONES __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _____ _______ ______ __________ Nombre del alumno__________ ______ ____ ____________ Fecha _____ _______ ______ __________ Revisó _____ _______ ______ __________ PRÁCTICA 7 POLARIZACIÓN OBJETIVO: Investigar los efectos de la luz polarizada. MATERIAL: aœ“ 3 filtros polarizantes pequeños fuente luminosa espejo IDEAS PREVIAS: La luz se propaga en ondas.s qué tipo de ondas ,transversales o longitudinales? __________ ______ ____ __________ ______ ____ __ sQué propiedad de las ondas nos sirve para deducir el tipo de onda de la luz.? __________ ______ ____ __________ ______ ____ __ Introducción. La mayor parte de las vibraciones de las ondas de luz que llegan hasta tus ojos están orientadas al azar; es decir, vibran en muchos planos a la vez. En el caso de la luz polarizada, las ondas de luz vibran solamente en un DESARROLLO EXPERIMENTAL Paso 1: Coloca un filtro polarizante entre tus ojos y la fuente de luz. Haz que el filtro gire lentamente 360grados. Observa la intensidad de la luz mirando a través 1. sQué sucede con la intensidad de la luz cuando giras el filtro? Paso 2: Coloca un filtro en una posición fija frente a la fuente de luz. Haz girar lentamente un segundo filtro, sosteniéndolo entre tus ojos y el filtro fijo. Observa cualquier cambio que se produzca en la intensidad de la luz mientras haces girar el filtro 360°. Dibujo1.1 filtro fuente luminosa 2. sQué le pasa a la intensidad de la luz mientras haces girar el filtro? Paso 3: Sostén el filtro frente a tu ojo en posición fija mientras tu compañero de equipo lentamente hace girar 360° el otro filtro que está próximo a la fuente luminosa. Observa cualquier cambio en la intensidad de la luz mientras gira el filtro. Dibujo 1.2 filtro fuente luminosa filtro 3. sQué pasa con la intensidad de la luz mientras el filtro está girando Paso 4: Haz girar ambos filtros una rotación completa en la misma dirección y al mismo tiempo. Observa cualquier cambio de intensidad. 4. sQué le pasa a la intensidad de la luz mientras giran juntos ambos filtros? Paso 5: Haz girar ambos filtros una rotación completa al mismo tiempo, pero en direcciones opuestas. Observa cualquier cambio en la intensidad. 5. sQué pasa con la intensidad de la luz cuando giras ambos filtros en direcciones opuestas? Paso 6: Repite Dibujo1.3 6. sQué pasa con la intensidad de la luz mientras está girando el filtro? 7. sLa luz reflejada por un espejo es polarizada? Paso 7: Observa a través de un filtro diferentes regiones PRECAUCIÓN: tNo mires el Sol! 8. sQué pasa con la intensidad de la luz mientras haces girar el filtro? 9. sLa luz Paso 8: Observa la pantalla de cristal líquido (LCD por sus siglas en inglés) de un reloj de pulsera o una calculadora a través de un filtro. Gira el filtro 360° y observa cualquier cambio de intensidad. 10. sQué le pasa a la intensidad de la luz cuando haces girar el filtro? 11. sLa luz que proviene de una pantalla de cristal líquido está polarizada? Análisis 12. sPor qué las lentes polarizadas son excelentes en las gafas para protegerse del Sol? 13. Explica por qué ocurren los efectos que observaste en los pasos 1 a3 CUESTIONARIO: s Cuál es la diferencia entre luz polarizada y luz no polarizada? __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ ______ sPor qué no esta polarizada la luz que emite un foco común? __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ ______ CONCLUSIONES __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _____ _______ ______ __________ Nombre del alumno__________ ______ ____ ____________ Fecha _____ _______ ______ __________ Revisó _____ _______ ______ __________ PRÁCTICA 8 CÁMARA OBSCURA OBJETIVO: Examinar las imágenes formadas por una cámara de orificio y comparar las imágenes que se forman con lentes y sin ellas. MATERIAL: Caja de zapatos con tapa, en uno de cuyos extremos se hace una perforación con un alfiler, junto a la cual se inserta una lente convergente; el extremo opuesto está abierto y se adapta una pared intermedia de papel de China dentro de la caja (como en la figura7-1) trozo de cinta adhesiva IDEAS PREVIAS: Define la diferencia ente un cuerpo opaco y un cuerpo transparente. __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _________ sPara que crees que sirve la cámara obscura?__________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ ____________ CONSIDERACIONES TEÓRICAS La primera cámara, conocida como cámara oscura, tenía un pequeño orificio para dejar entrar la luz. La luz que pasa a través Puesto que la abertura es pequeña, se requiere un tiempo prolongado para exponerlo suficiente una película fotográfica. Una lente permite que entre más luz sin que deje de enfocarse la luz en la película.. Las cámaras con lentes requieren mucho menos tiempo para la exposición, y las fotos han llegado a conocerse dibujo .1 DESARROLLO EXPERIMENTAL: Paso 1: Utiliza una cámara de orificio, construida Si no puedes conseguir la lente utiliza solo el orificio. 1. sLa imagen en la pantalla está de cabeza (invertida)? 2. sLa imagen en la pantalla está invertida de izquierda a derecha? Paso 2: Ahora tapa el orificio con un trozo de cinta adhesiva y abre la tapa de papel de aluminio para permitir que pase la luz a través de la lente. Mueve la cámara y podrás ver cómo pasa la gente o los autos dentro de ella. Dibujo .2 3.sLa imagen proyectada en la pantalla está de cabeza (invertida)? 4. sLa imagen proyectada en la pantalla está invertida de izquierda a derecha? Paso 3: Una cámara de orificio enfoca igualmente bien los objetos a cualquier distancia. Apunta la lente de la cámara hacia un objeto cercano, para averiguar si la lente puede enfocar objetos cercanos. 5. sLa lente enfoca objetos cercanos? Paso 4: Dibuja un diagrama de rayos en la siguiente forma: Traza un rayo que represente la luz que viene desde el extremo superior de un objeto lejano, pasa a través delorificio y se proyecta sobre la pantalla. Dibuja otro rayo para la luz que viene desde la parte inferior ANÁLISIS 6. sPor qué tiene menos luminosidad la imagen formada por el orificio, que la formada por la lente? 7. sEn qué se asemeja la cámara de orificio imágenes que se forman en la retina de tu ojo están invertidas? CONCLUSIONES __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _____ _______ ______ __________ Nombre del alumno__________ ______ ____ ____________ Fecha _____ _______ ______ __________ Revisó _____ _______ ______ __________ PRACTICA No. 9 LEY DE REFLEXIÓN OBJETIVO: ENTENDERÁ LA LEY DE REFLEXIÓN EN LOS FENÓMENOS ÓPTICOS. MATERIAL 1 Banco Óptico 1 Iluminador Óptico 3 Jinetillos 1 Mesa Óptica 1 Disco de Hartl 1 Portadiafragma 1 Diafragma de una ranura 1 Espejo de reflexión con base 1 Láser 1 Soporte Universal 2 Espejos con base Pinza para soporte Espejo polarizado IDEAS PREVIAS 1.sPor que un espejo invierte la imagen de izquierda a derecha? 2. spor qué cuando te colocas frente a un espejo en una habitación obscura no logras ver tu rostro? __________ ______ ____ ____________________ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _____ CONSIDERACIONES TEORICAS La luz, Cuando los rayos de luz se reflejan en una superficie suave y pulida, DESARROLLO EXPERIMENTAL 1. Monte el dispositivo Fig. 1 2. Encienda el iluminador óptico ajuste la posición de la ranura de manera que el haz de esta pase rasante a la superficie delespejo pequeño. Gire el disco de Hart 90° de manera que el haz incida sobre el espejo perpendicularmente a su superficie, y |Angulo de incidencia |Angulo de reflexión |Angulo incidencia |Angulo de reflexión | |0o 50o |5o 55o |10o 60o |15o 70o |20o 75o |25o 80o |30o 85o |35o 90o |40o |45o sCómo se comportan los rayos luminosos? __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ Establece una ley con la experiencia de este fenómeno __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ sToda la luz que llega del Sol se queda en la Tierra? sPor qué? __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ sQué importancia presenta que la luz se refleje sobre la superficie de la tierra?__________ ______ ____ __________ ______ ____ _____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _____ 3. Coloca un espejo polarizado y con un láser ilumina una figura o objeto sQué pasa con el haz de luz, se refleja o refracta? Explica. __________ ______ ____ __________ ______ ____ _____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _____ sQué diferencia hay ente un espejo polarizado y uno normal? __________ ______ ____ __________ ______ ____ _____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _____ 4. A continuación realizaras una actividad con el conocimiento adquirido, debes hacer que un rayo láser sea reflejado por dos o tres espejos de tal manera que este pueda seguir la siguiente trayectoria. En cada espejo el rayo incidente debe de ser de 40°, la distancia entre los espejos esta a tu libertad. ANÁLISIS DEL DESARROLLO. 1. sCómo definirías la ley de la reflexión? Explica. __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ 2.sCómo fueron los ángulos de incidencia con respecto a los ángulos de reflexión? spor qué s __________ ______ ____ _____ _______ ______ ____________ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _____ 3. Si hubo algún error o dificultad en el desarrollo de la actividad experimental. sa que se debe? Que sugieres __________ ______ ____ ______________ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _____ CUESTIONARIO. 1sQué es un espejo? __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ 2. sCuántas imágenes se tienen en un espejo? __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ 3. sCómo es la imagen en un espejo esférico?sPor qué? __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ 4. Investiga qué utilidad tiene el experimento anterior en las comunicaciones. __________ ______ ____ __________ ______ ____ _____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _____ 5. Investiga que relación existe entre el fenómeno de la reflexión y el hecho de poderobservar los colores. __________ ______ ____ __________ ______ ____ _____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _____ CONCLUSIONES __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _________ Nombre del alumno __________ ______ ____ _____ Fecha _____ _______ ______ _________ Revisado _____ _______ ______ ______ PRÁCTICA 10 IMÁGENES VIRTUALES OBJETIVO: Formular ideas sobre cómo viaja la luz reflejada hasta tus ojos. MATERIAL: aœ“ soportes para los espejos aœ“ 2 tapones de caucho con un solo orificio aœ“ 2 lápices aœ“ 2 hojas de papel aœ“ cinta adhesiva transparente aœ“ 2 espejos planos. de 10 cm x 12 cm aœ“ objeto que se va a observar aœ“ transportador aœ“ plastilina IDEAS PREVIAS Si deseas tomar una fotografía de tu imagen cuando estás de pie a 2 m. frente a un espejo plano t a que distancia debes ajustar tu cámara para obtener el enfoque más nítido? __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ ________________ Cuando te observas en el espejo s tu imagen es real o virtual? __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ ________________ CONSIDERACIONES TEÓRICAS: Las reflexiones son interesantes. Las reflexiones de las reflexiones son fascinantes. Las reflexiones de las reflexiones de las reflexiones son bueno, eso lo verás por ti mismo en esta actividad. Desarrollo. Primer experimento Paso 1: Inserta los lápices en los tapones de caucho. Coloca un espejo Si has ubicado la imagen correctamente, la imagen 1. sCómo es la distancia Paso 2: En la hoja de papel, traza la trayectoria que crees que la luz sigue desde el primer lápiz hasta tu ojo cuando observas la imagen. Traza una línea punteada a donde la imagen parece estar situada cuando tu ojo la mira. Paso 3: Une dos espejos a lo largo de uno de sus bordes con cinta adhesiva transparente. Coloca los espejos en posición vertical, formando un ángulo recto entre sí, a la mitad de la segunda hoja de papel. Coloca un lápiz con su tapón entre los espejos, 2. sCuántas imágenes ves? Paso 4: En el papel, indica dónde se encuentran las imágenes. Traza las trayectorias que creas que sigue la luz en su recorrido desde el lápiz hasta tu ojo. Paso 5: Disminuye el ángulo entre los dos espejos. 3. sQué pasa con el número de imágenes que obtienes cuando disminuyes el ángulo entre los dos espejos? Segundo experimento sAlguna vez has sostenido un espejo frente a ti, teniendo otro espejo detrás, para ver tu propia nuca? sLo que viste te causó sorpresa? DESARROLLO EXPERIMENTAL: Paso 1: Une un borde de los dos espejos con cinta adhesiva transparente, de manera que puedan abrirse espejos Paso 2: Reduce sucesivamente el ángulo de los espejos 5 grados cada vez y cuenta el número de imágenes que se forman con cada ángulo. Anota los resultados en la tabla de datos. Paso 3: Si tienes un caleidoscopio de juguete, observa y estudia su funcionamiento. ANALISIS 1.Explica la razón por la cual se forman las imágenes múltiples has observado. 2. sQué efecto tiene el ángulo entre los espejos sobre el número de imágenes? __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ ________________ CONCLUSIONES __________ ______ ____ __________ ______ ____ _______ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _______ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ ______________ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _______ Nombre del alumno__________ ______ ____ ____________ Fecha _____ _______ ______ __________ Revisó _____ _______ ______ __________ PRÁCTICA 11 IMÁGENES EN LENTES OBJETIVO: Comprender los diagramas de rayos que se ilustran en los libros. MATERIAL: aœ“ Fuente luminosa ( foco o lámpara circular) aœ“ Lente convergente (lupa) aœ“ Pantalla IDEAS PREVIAS: sQué es una lupa? __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ ________________ Si colocas una lupa entre un objeto y una pantalla . Observaras el objeto en la pantalla sQué pasa con la figura en la pantalla si cubres la mitad de la lupa? Píenselo y escribe tu respuesta. __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ ________________ CONSIDERACIONES TEÓRICAS: Las lentes son cuerpos transparentes limitados por dos superficies esféricas o por una esférica y una plana. Las lentes se emplean a fin de desviar los rayos luminosos con base en las leyes de la refracción. Las lentes convergentes son aquellas cuyo espesor va disminuyendo DESARROLLO EXPERIMENTAL. Coloca el foco,( puedes obtener mejores resultados si usas una lámpara circular) la lupa y la pantalla en dirección horizontal Foco lente pantalla 1.- Explica el resultado utilizando en la argumentación diagrama de rayos. 2.-sCómo se modifica la imagen si cubrimos la lente y dejamos pasar luz por Hipótesis s Fue correcta tu hipótesis? spor qué? 3.- Cubre parcialmente la lente con una hoja. Antes de hacerlo s Qué crees que pasará? Continua el proceso hasta llegar a cubrir prácticamente toda la lente .Explica el resultado. 4. si mueves la pantalla hacia la lente s qué le sucede a la imagen? CONCLUSIONES__________ ______ ____ __________ ______ ____ _______ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _______ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _______ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _______ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _______ Nombre del alumno__________ ______ ____ ____________ Fecha _____ _______ ______ __________ Revisó _____ _______ ______ __________ PRACTICA No. 12 IMÁGENES Y COLOR OBJETIVO. CONOCERA COMO ESTAN CONFORMADOS LOS COLORES MATERIAL 1 BANCO OPTICO 2 ILUIMINADORES 2 PORTADIAFRAGMAS 3 FILTROS DE LUZ (ROJO,VDE, AZUL) 1 PANTALLA TRANSLUCIDA 4 BASES SOPORTE 3 JINETILLOS 1 LENTE 1 DIAFRAGMA DE UN ORIFICIO 1 VELA IDEAS PREVIAS sQué es el color?sCómo se origina? __________ ______ ____ __________ ______ ____ ________ __________ ______ ____ __________ ______ ____ ________ sA que crees que se debe la formación __________ ______ ____ __________ ______ ____ ________ __________ ______ ____ __________ ______ ____ ________ Una tienda que vende pinturas vinílicas ofrece una gran variedad de colores. s Explica cómo los obtiene? sPor qué los colores más extravagantes son los más costosos?. __________ ______ ____ __________ ______ ____ ________ __________ ______ ____ __________ ______ ____ ________ CONSIDERACIONES TEORICAS. Los Tres Colores primarios de la luz son rojo, verde y azul. Cuando se mezcla un color primario con otro a partes iguales, se forma un color secundario. Si se mezclan los tres primarios se obtiene luz blanca. El modo en que se combinan estos colores se llama proceso aditivo. DESARROLLO EXPERIMENTAL 1. En la siguiente practica demostraras 2. Intercambia los filtros de colores y anota los colores secundarios que se obtienen según lo siguiente. Da algunos ejemplos donde se utiliza este principio __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ ________________ 3. Con el siguiente arreglo estudiaremos el efecto que se causa cuando un rayo de luz atraviesa un orificio y se amplifica con una lente. Para esto coloca la velaen un extremo de banco óptico y en el otro la pantalla translúcida, y el porta diafragma a la distancia de 26 cm, la lente a una distancia de porta diafragma de aproximadamente 15 cm, trata de observar la figura que aparece en la pantalla translúcida. Explica que sucede __________ ______ ____ _____ _______ ______ ________ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ ________________ ANÁLISIS DEL DESARROLLO 1. Que sucede si se combinan los tres colores __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ ________________ 2. Da algunos ejemplos donde se utiliza este principio __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ ________________ 3. En el paso No. 3 que importancia tiene la distancia o separación entre la lente y el portadifragma. __________ ______ ____ _____ _______ ______ ____________ __________ ______ ____ __________ ______ ____ ________ CUESTIONARIO. 1. Investiga a que se debe el color en la materia __________ ______ ____ __________ ______ ____ ________ __________ ______ ____ __________ ______ ____ ________ 2. Explica como se forma la imagen en el ojo humano __________ ______ ____ __________ ______ ____ ________ __________ ______ ____ __________ ______ ____ ________ 3.Que importancia tiene los colores para el hombre __________ ______ ____ __________ ______ ____ ________ __________ ______ ____ __________ ______ ____ ________ 4.Investiga que es el espectro de luz blanca __________ ______ ____ __________ ______ ____ ________ __________ ______ ____ __________ ______ ____ ________ 5. Investiga spor qué los objetos absorben y reflejan luz de ciertos colores? __________ ______ ____ __________ ______ ____ ________ __________ ______ ____ __________ ______ ____ ________ CONCLUSION __________ ______ ____ __________ ______ ____ ________ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _____ _______ ______ _________ __________ ______ ____ __________ ______ ____ ________ Nombredel alumno _____ _______ ______ _______________ Fecha _____ _______ ______ _______ Reviso _____ _______ ______ _______ PRACTICA No. 13 ESPECTROS DE ABSORCIÓN Y EMISIÓN OBJETIVO. EL ALUMNO CONOCERÁ LA FORMA EN QUE SE OBTIENE UN ESPECTRO POR MEDIO DE LA LUZ MATERIAL 1 Iluminador óptico 1 Mesa óptica 1 Prisma 1 Porta rejilla 1 Rejilla de una ranura 1 Pantalla translúcida 1 Riel óptico 1 Rayo láser IDEAS PREVIAS 1.sCómo crees que los investigadores pueden diferenciar a los elementos que componen la materia? __________ ______ ____ _____ _______ ______ ______ __________ ______ ____ __________ ______ ____ ________ 2. Si pones a la flama de un mechero una pequeña cantidad de Na, observaras el destello de una flama característica. sEsto te serviría para establecer que una muestra de cualquier sustancia presenta Sodio? sPor qué? __________ ______ ____ __________ ______ ____ ________ __________ ______ ____ __________ ______ ____ ________ 3. Las estrellas __________ ______ ____ __________ ______ ____ ________ CONSIDERACIONES TEORICAS La materia emite luz de longitud de onda específica (colores) cuando se pone al rojo (brillando Es posible identificar un material desconocido mediante un proceso llamado espectroscopía, comparando sus espectros de emisión o absorción con otros de materiales conocidos. Existen distintos tipos de espectroscopía que son particularmente útiles para determinar la composición química de un material. Esto es posible porque los distintos elementos químicos tienen espectros característicos diferentes. Normalmente, todos los electrones están en su estado más bajo posible de energía y el átomo, Si se suministra energía al átomo, por ejemplo, calentando una sustancia, exponiéndolo a la luz, o bombardeándolo con electrones, los electrones propios El proceso por el que los electrones atómicos se excitan hacia estados de energía elevada, antes de volver a su estado fundamental, explica cómo las sustancias absorben y emiten luz. Este proceso se conoce genéricamente DESARROLLO EXPERIMENTAL 1. Arma los componentes como se aprecia en la figura. 2. Antes de encender el iluminador consulta a tu maestro 3. Para observar mejor el fenómeno óptico procura que las luces estén apagadas o cerrar las ventanas del laboratorio. 4. Enciende el iluminador y alinea el haz provocado por la ranura en una de las caras del prisma. 5. Coloca la pantalla translúcida a una distancia prudente donde puedas observar el espectro de luz. 6. En caso de no observar el espectro gira el prisma haciendo que incida el haz de luz en otra de las caras. sContesta con tus propias palabras lo qué sucede en la pantalla translúcida? __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ ________________ sCómo defines que es un color? __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ ________________ Cuántos colores observas, anótalos en orden en la siguiente tabla sSi se hace incidir otro tipo de luz en el prisma sse obtendrán otros colores?sPor qué? __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ ________________ 7. Repite el procedimiento, pero ahora utiliza el láser en lugar del iluminador. sFue correcta tu predicción anterior? __________ ______ ____ __________ ______ ____ ________ __________ ______ ____ __________ ______ ____ ________ ANÁLISIS DEL DESARROLLO 1.sTiene alguna importancia la separación entre la rejilla, el prisma y la pantalla translucida para observar con perfección el espectro? __________ ______ ____ __________ ______ ____ ________ __________ ______ ____ __________ ______ ____ ________ 2. De acuerdo con el resultado del paso No.7 sDe qué color se observara un jitomate maduro cuando se le ilumina con una luz roja?sPor qué? __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ ________________ 3sQué aplicación tiene el principio anterior para la investigación espacial? __________ ______ ____ __________ ______ ____ ________ __________ ______ ____ __________ ______ ____ ________ CUESTIONARIO 1.sA que se debe que al pasar el haz de luz a través del prisma se observen los colores? __________ ______ ____ __________ ______ ____ _ __________ ______ ____ __________ ______ ____ ________ 2.sQué es la radiación ultravioleta y que color presenta? __________ ______ ____ __________ ______ ____ ________ __________ ______ ____ __________ ______ ____ ________ 3. Explica la relación que existe entre la reflexión y los colores. __________ ______ ____ __________ ______ ____ ________ __________ ______ ____ __________ ______ ____ ________ 4. Investiga como se determina cuando un astro se acerca o se aleja de la tierra. __________ ______ ____ __________ ______ ____ ________ __________ ______ ____ __________ ______ ____ ________ 5. Fundamenta la siguiente frase “El espectro de un elemento cualquiera es su huella digital” __________ ______ ____ __________ ______ ____ __ __________ ______ ____ __________ ______ ____ ________ CONCLUSIONES __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _____ _______ ______ _________ __________ ______ ____ __________ ______ ____ ________ __________ ______ ____ __________ ______ ____ ________ Nombre del alumno __________ ______ ____ __________ Fecha _____ _______ ______ ________ Reviso _____ _______ ______ _______ PRACTICA No. 14 RELATIVIDAD OBJETIVO: ENTENDERÁ EL CONCEPTO DE MARCO DE REFERENCIA ASÍ COMO EL CONCEPTO DE RELATIVIDAD. MATERIAL 1 Regla acanalada 2 Triangulo de aluminio 2 Canicas 2 Pedazos de tubo de PVC ( 30 Cm) 1 Cinta adhesiva 1 Carrito metálico con ruedas IDEAS PREVIAS 1.Dos personas dialogan en una escalera y se preguntan sEs bajada o subida? 2. Cuándo te desplazas de un lugar a otro sCómo sabes que tu te mueves y no los objetos?__________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _____ _______ ______ _________ 3.sQué concepto tienes sobre el termino Relativo? __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ CONSIDERACIONES TEORICAS EL gran físico Albert Einstein (1879–1955) demostró que cualquier cosa en el Universo está sujeta a las mismas leyes físicas, independientemente de cómo se esté moviendo. También demostró que es imposible conocer la velocidad absoluta de los cuerpos. Todo lleva una velocidad relativa a un punto de referencia en particular, pero éste se encuentra en movimiento relativo a otras cosas del Universo. DESARROLLO EXPERIMENTAL 1. Arma los componentes como aparece en la figura 2. Haz rodar la canica por el tubo y observa la velocidad que adquiere sQué se observa?__________ ______ ____ __________ ______ ____ _ __________ ______ ____ __________ ______ ____ ________ 3. Nuevamente coloca la canica en el tubo y suéltala pero esta vez imprime un impulso a la regla al momento de que la canica rueda por el canal. sQué se observa? __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ ________________ 4. Repite el experimento pero ahora cuando la canica ruede por el canal muévelo en dirección contraria. sQué se observa? __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ ________________ 5. Arma la regla acanalada como se observa en la figura.Suelta al mismo tiempo las canicas por los tubos y marca el lugar donde chocan. sEn donde chocan las canicas y por que? __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ ________________ 6. Mueve la regla en la dirección que se observa cuando las canicas rueden por el canal en forma sincronizada NOTA: Antes de lanzar las canicas predice donde chocaran __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ ________________ sQue sucede y porque? __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ ________________ 7. Mueve la regla en dirección contraria y luego en la otra, sincronizando las canicas como en el paso anterior y coloca a varios detus compañeros como se indica en la figura y anota lo que observa cada uno de ellos. Escribe lo que vio tus compañeros POSICION 1 __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ ________________ POSICION 2 __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ ________________ POSICION 3 __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ ________________ ANÁLISIS DEL DESARROLLO 1. Cuándo dejas correr la canica y empujas la regla acanalada squé se mueve la canica, la regla o tu? Explica __________ ______ ____ ________________ __________ ______ ____ __________ ______ ____ ________ 2. En el paso No.7 sQuién esta en lo correcto y por que? __________ ______ ____ __________ ______ ____ ________ __________ ______ ____ __________ ______ ____ ________ 3. Si viajas en un automóvil y dejas caer una pelota al exterior sQué trayectoria de caída se observa?sLa observación que tienes será igual a la que tenga un observador situado en posición fija en el exterior? Explica __________ ______ ____ __ __________ ______ ____ __________ ______ ____ ________ __________ ______ ____ __________ ______ ____ ________ CUESTIONARIO 1.sQué es un Marco de Referencia? __________ ______ ____ __________ ______ ____ ________ __________ ______ ____ __________ ______ ____ ________ 2. Explica spor qué es útil estudiar el movimiento de los cuerpos utilizando marco de referencia absoluto? __________ ______ ____ _____ _______ ______ _______ __________ ______ ____ __________ ______ ____ ________ 3. Investiga el trabajo de Albert Einstein y menciona por que sus teorías sobre relatividad al inicio fueron poco aceptadas. __________ ______ ____ __________ ______ ____ ________ __________ ______ ____ __________ ______ ____ ________ 4. En la actualidad sen qué ha contribuido el trabajo de Einstein sobre la relatividad? __________ ______ ____ __________ ______ ____ ________ __________ ______ ____ __________ ______ ____ ________ 5.sSe te dificulta comprender la teoría sobre la relatividad?sA que crees que se debe?__________ ______ ____ __________ ______ ____ ________ __________ ______ ____ __________ ______ ____ ________ CONCLUSIONES __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _________ Nombre del alumno __________ ______ ____ ______________ Fecha __________ ______ ____ ____ Reviso __________ ______ ____ ___ PRACTICA No. 15 EXPERIMENTO MICHELSON- MORLEY OBJETIVO: RECREARA Y COMPRENDERA EL PRINCIPIO DEL EXPERIMENTO DE MICHELSON MORLEY MATERIAL 1. Rayo láser 1. Soporte Universal 2. Espejos 1. Espejo polarizado 3. Bases Soporte 1. Pinza para soporte 1. Pantalla translúcida 1 Portadiafragmas IDEAS PREVIAS 1. Tu crees que un astronauta en el espacio escuchara los motores de su nave 2. sQué idea tienes sobre la naturaleza de la luz? __________ ______ ____ __________ ______ ____ _____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _____ CONSIDERACIONES TEORICAS En 1887, los físicos Albert Michelson y Edward Morley realizaron un experimento para medir el movimiento de la Tierra a través del espacio. Debido a que la luz viaja en ondas, se supuso que algo en el espacio vibra, se pensó que un algo misterioso llamado éter llenaba todo el espacio y servia como marco de referencia sujeto al propio espacio. Para este experimento los físicos estadounidenses utilizaron un aparato muy sensible llamado interferómetro. DESARROLLO EXPERIMENTAL 1. Coloca cada espejo y el láser como aparece en la figura 1 , teniendo cuidado de no exponer la luz roja del láser a los ojos. Explica en que consiste el experimento __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _____ _______ ______ __________ ANÁLISIS DEL DESARROLLO 1.sQué se quiso descubrir con este experimento? __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ 2. sA que resultado llegaron con este experimento? __________ ______ ____ __________ ______ ____ _____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _____ 3.sInfluye la distancia de separación entre los espejos?sy entre el láser? __________ ______ ____ __________ ______ ____ _____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _____ CUESTIONARIO 1.sQué existe en el espacio? __________ ______ ____ __________ ______ ____ _____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _____ 2.sCuál es la velocidad de la luz y como se determino? __________ ______ ____ __________ ______ ____ _____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _____ 3.sLa luz viaja por el espacio? sCómo? __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ 4.sQue importancia tiene el experimento de Michelson-Morley? __________ ______ ____ __________ ______ ____ _____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _____ 5. investiga los antecedentes históricos para determinar la velocidad de la luz __________ ______ ____ __________ ______ ____ _____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _____ CONCLUSIONES __________ ______ ____ __________ ______ ____ _ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _ Nombre del alumno __________ ______ ____ _ Fecha __________ ______ ____ _ Reviso __________ ______ ____ _ BIBLIOGRAFÍA Paul G. Hewitt, Física conceptual , Tercera Edición addison Wesley Longman Hewitt . Robinson , Manual de Laboratorio de Física , Serie Awli Addison Wesley Longman. Héctor Pérez Montiel Física experimental 3, Publicaciones cultural Héctor Pérez Montiel Física General Publicaciones cultural Jerry D. Wilson Física segunda edición Pearson Educación. Segarra. Mendoza ,Actividades experimentales para física. Programa de Formación Pertinente Educación Media Superior ----- ----- ------------- __________ ______ ____ __________________ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _____ _______ ______ ____________ __________ ______ ____ __________________ EXPLICA __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ ____ FIGURA 1 EXPLICA __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _____________ La ley de la reflexión afirma que cuando se refleja una onda en una superficie, el ángulo de incidencia es igual al ángulo de Reflexión. FIGURA 2 DIBUJA TU EXPERIMENTO FIGURA 3 MEZCLA DE LUCES Cuando se superponen los colores primarios, aparecen los secundarios: magenta, cyán y amarillo. COLOCA LOS FILTROS ROJO – AZUL COLOCA LOS FILTROS AZUL - VERDE ESPECTRO DE LUZ BLANCA _______________ _______________ _______________ _______________ _______________ _______________ EXPLICA __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _________ Einstein adquirió la ciudadanía estadounidense en 1940. Se opuso a la guerra a pesar de que, paradójicamente, sus teorías fueron utilizadas para fabricar bombas nucleares, las armas más destructivas que han existido jamás. Einstein vio muchas de sus teorías confirmadas experimentalmente mientras vivió. sPor qué? __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ __________ ______ ____ _____ Política de privacidad |
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