El laser

En 1916, Albert Einstein estableció los fundamentos para el desarrollo de los láseres y de sus predecesores, los máseres (que emiten microondas), utilizando la ley de radiación de Max Planck basada en los conceptos de emisión espontánea e inducida de radiación.


 http://www.gwoptics.org/processing/stimulated_emission/stimulated_emission.php

Efecto fotoeléctrico

Heinrich Hertz, alrededor de 1890, descubridor delefecto fotoeléctrico. El efecto fotoeléctrico consiste en la emisión de electrones por un material al incidir sobre él una radiación electromagnética. 
En 1905, Albert Einstein publicó un trabajo llamado "Sobre un punto de vista heurístico concerniente a la producción y transformación de luz", más conocido como el trabajo sobre el efecto fotoeléctrico. 

En esta foto se puede ver como un átomo absorbe un fotón y luego emite dos o más fotones. De este modo, la energía que absorbió (la del fotón incidente) la comparten los dos fotones emitidos.

Applets alternativos:
http://www.educaplus.org/game/efecto-fotoelectrico 
http://www.walter-fendt.de/ph14s/photoeffect_s.htm

El efecto fotoelectrico da lugar al experimento de la Doble rendrija en su estudio de la luz.

La radiación del cuerpo negro y el espectro atómico

El espectro atómico

Cuando se hace pasar la luz por un prisma, ésta se descompone en sus componentes, en un proceso denominado dispersion, tal y como puedes observar en la siguiente animación en la que se simula la descomposición de la luz blanca:

Radiacion del cuerpo negro.

Consideremos una cavidad cuyas paredes están a una cierta temperatura. Los átomos que componen las paredes están emitiendo radiación electromagnética y al mismo tiempo absorben la radiación emitida por otros átomos de las paredes. Cuando la radiación encerrada dentro de la cavidad alcanza el equilibrio con los átomos de las paredes, la cantidad de energía que emiten los átomos en la unidad de tiempo es igual a la que absorben. En consecuencia, la densidad de energía del campo electromagnético existente en la cavidad es constante.

EXPERIMENTO DE MICHELSON-MORLEY

 Michelson y Morley querían medir la velocidad relativa a la que se mueve la Tierra con respecto al éter.
Con este experimento se lograba enviar simultáneamente dos rayos de luz (procedentes de la misma fuente) en direcciones perpendiculares, que recorrieran las mismas distancias

instrumentos opticos y trazado de rayos

El trazado de rayos en sistemas de lentes y espejos es particularmente importante para el diseño de los siguientes instrumentos  ópticos:El método de trazado de rayos (propuesto por Whitted como mejora del método de Ray Casting es una alternativa elegante y sencilla que permite calcular de una forma unificada la reflexión y la refracción de la luz.

a) El microscopio. Un microscopio es un sistema de lentes que produce una imagen virtual aumentada de un apequeño objeto.

b) El telescopio. En el telescopio el objetivo es una lente convergente de distancia focal f muy grande, a veces de varios metros. 

Ondas electromagneticas y polarización

La polarización electromagnética es una propiedad de las ondas que pueden oscilar con más de una orientación.
 La luz en la forma de una onda plana en el espacio, se dice que está linealmente polarizada. La luz es una onda electromagnética transversal, pero la luz natural por lo general no está polarizada, todos los planos de propagación son igualmente probables. 

Podemos ver como en una onda electromagnética, tanto el campo eléctrico y el campo magnético son oscilantes, pero en diferentes direcciones; ambas perpendiculares entre si y perpendiculares a la dirección de propagación de la onda.

Este es un applet de onda polarizada.

Efecto Doppler

Aumento o disminución de la frecuencia de una onda sonora cuando la fuente que la produce y la persona que la capta se alejan la una de la otra o se aproximan la una a la otra.

Cuando la fuente de ondas y el observador están en movimiento relativo con respecto al medio material en el cual la onda se propaga, la frecuencia de las ondas observadas es diferente de la frecuencia de las ondas emitidas por la fuente. Este fenómeno recibe el nombre de efecto Doppler en honor a su descubridor.
Este es un video explicativo de este efecto:



Este es un applet del efecto Doppler.

Reflexion total

Cuando un rayo luminoso pasa a un medio de menor índice de refracción se aleja de la normal ( Ley de Snell ). Se llama ángulo límite al que le corresponde un ángulo de refracción de 90º. Todos los rayos que incidan con un ángulo superior al límite serán incapaces de penetrar en el otro medio , produciéndose una reflexión total.

Aqui se puede ver la reflexion total si lo pones con la inclinacion adecuada.

Principio de huygens

REFLEXIÓN Y REFRACCIÓN.
Muestra cómo se producen las ondas reflejadas y refractadas utilizando el Principio de Huygens.
La reflexión de la luz es el cambio de dirección de los rayos de luz que ocurre en un mismo medio después de incidir sobre la superficie de un medio distinto.
La refracción de la luz es el cambio de dirección de los rayos de luz que ocurre  tras pasar estos de un medio a otro en el que la luz se propaga con distinta velocidad. 
 

Movimiento de partículas cargadas en campos magnéticos

El movimiento de particulas cargadas en campos magnéticos queda definido por Fe=qE. Este problema trata simplemente de aplicar la segunda ley de Newton, a la ley de Lorentz.

Alternador

Alternador: Es un generador de corriente alterna a través de un campo magnetico, capaz de transformar energía mecánica en energía eléctrica, generando una corriente alterna mediante inducción electromagnética. El principio de funcionamiento de los alternadores están basados en la Ley de Faraday. En España se utilizan alternadores con una frecuencia de 50 Hz, es decir, que cambia su polaridad 50 veces por segundo.
Y aqui podemos ver un applet que explica visualmente el funcionamiento de un alternador tradicional.
https://www.edumedia-sciences.com/es/media/117

Ley de Faraday

Experiencias de faraday:Cualquier cambio del entorno magnético en que se encuentra una bobina de cable, originará un "voltaje" (una fem inducida en la bobina). No importa como se produzca el cambio, el voltaje será generado en la bobina. El cambio se puede producir por un cambio en la intensidad del campo magnético, el movimiento de un imán entrando y saliendo del interior de la bobina, moviendo la bobina hacia dentro o hacia fuera de un campo magnético, girando la bobina dentro de un campo magnético, etc.





Utilidad de las experiencias de Faraday.

Ley de Biot-Savart

La ley de Biot-Savart, relaciona los campos magneticos con las corrientes que los crean. Para esto se usa la conocida regla del tornillo o de la mano derecha.
Utilizamos la ley de Biot para calcular el campo magnético producido por un conductor rectilíneo indefinido por el que circula una corriente de una intensidad.

Este applet muestra el campo magnético que crea un hilo.

Aceleradores de partículas

Básicamente, un acelerador de partículas es un instrumento en forma de tubo o túnel, sirve para acelerar a gran velocidad partículas cargadas, utilizando campos electromagnéticos, con el fin de que éstas choquen con otras partículas.

Con el choque se generan nuevas partículas, pero estas nuevas partículas son demasiado inestables, desapareciendo en milésimas de segundo. Este choque que se produce en el acelerador de partículas, nos permite estudiar las partículas que chocan a través de las nuevas que se generan.

Acelerador de partículas: Video explicativo por un doctor en fisica de particulas y trabajador español en el LHC.
    

Espectrómetro de masas:Un espectrómetro de masas es un dispositivo que se emplea para separar iones dentro de una muestra que poseen distinta relación carga/masa. La mezcla puede estar cosntituida por distintos isótopos de una misma sustancia.
https://www.edumedia-sciences.com/es/media/663-espectrometro-de-masas

Ciclotrón: El ciclotrón fue uno de los primeros tipos de aceleradores de particulas, y todavía hoy, se utiliza como la primera etapa en algunos grandes aceleradores de partículas de múltiples etapas. Hace uso de la fuerza magnetica que se ejerce sobre una carga móvil, para llevarla y guiarla sobre una trayectoria semicircular.
(Bajar hasta el final del iframe para encontrar el applet).




Otra opción de applet alternativa es la que podemos encontrar en las webs:

http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/elecmagnet/ciclotron/ciclo.html

http://tamarisco.datsi.fi.upm.es/ASIGNATURAS/FFI/apuntes/camposMagneticos/teoria/applets/estacionarios/ciclotron/ciclotron.html

Satélites

Movimiento de satelites: Todo cuerpo en el Universo está sometido a la fuerza gravitatoria del resto de cuerpos. Ahora bien, debido a su pequeña intensidad y a su dependencia directa con la masa e inversa con el cuadrado de la distancia, normalmente basta con tener en cuenta los cuerpos celestes más próximos y pesados, pudiéndose despreciar la contribución del resto.