Òptica física Equacions de Maxwell Institut Anton Busquets i Punset
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Òptica físicaEquacions de Maxwell
Institut Anton Busquets i Punset
1- Les equacions de Maxwell Les equacions de Maxwell són un conjunt de quatre
equacions que recullen els coneixements fonamentals de l’electromagnetisme: El flux de camp elèctric en una superfície tancada depèn de la
densitat de càrrega elèctrica dins d’aquesta. Això ens indica que existeixen els monopols elèctrics.
El flux de camp magnètic en una superfície tancada és zero. Això ens indica que no existeixen els monopols magnètics.
La variació de flux magnètic en la superfície que defineix un conductor tancat hi indueix un corrent elèctric. Aquesta és la llei de Faraday-Henry-Lenz.
Un corrent elèctric genera un camp magnètic. Aquesta és la conclusió de l’experiència de Oersted.
1- Les equacions de Maxwell
1- Les equacions de Maxwell Les equacions de Maxwell ens porten a...
La primera gran unificació: unificació de les forces elèctriques i magnètiques. Actualment es treballa en cercar la gran unificació (unificació de les quatre interaccions fonamentals).
La formulació de la radiació electromagnètica com a ones electromagnètiques.
2- La llum Recordeu el que varem estudiar el curs passat a la
unitat sobre òptica: La llum es pot comportar com una partícula (fotons o quantums
d’energia). Això és el que observem en la formació d’imatges en lents o en la refracció de la llum.
La llum es pot comportar com una ona (ones electromagnètiques). Això és el que observem en la difracció o en la dispersió de la llum.
3- Refracció de la llum Quan un raig de llum canvia el seu medi de propagació
també canvia la seva velocitat. Això porta a una refracció (canvi de direcció de propagació de la llum).
La llei que defineix aquest fenomen és la llei de Snell:
3- Refracció de la llum Un fenomen molt interessant relacionat amb la refracció
de la llum és el de la reflexió total, que es dóna per a angles d’incidència superiors a l’angle límit.
4- L’espectre electromagnètic La radiació electromagnètica està formada per diversos
tipus de fenòmens, tots ells constituïts per ones de camps elèctrics i magnètics. Els camps els podem definir com una deformació de l’espai que fa aparèixer forces sobre algunes entitats. Així: El camp elèctric provoca l’aparició de forces sobre les càrregues
elèctriques. El camp magnètic provoca l’aparició de forces sobre càrregues
elèctriques en moviment.
4- L’espectre electromagnètic
4- L’espectre electromagnètic La radiació electromagnètica es pot considerar
formada per ones, segons l’equació: C = λ·f
La radiació electromagnètica es pot considerar formada per fotons, segons l’equació:
E = h·f
4- L’espectre electromagnètic El conjunt dels diferents fenòmens associats a la
radiació electromagnètica és el que anomenem l’espectre electromagnètic.
4- L’espectre electromagnètic Dins de l’espectre visible podem considerar que a cada
color li correspon una longitud d’ona concreta.
5- L’experiència de Young
El 1801 en Thomas Young va dur a terme l’experiment de la doble escletxa, amb el qual demostra que la radiació electromagnètica es propaga com una ona, i no com una partícula.
5- L’experiència de Young
Per poder explicar aquest experiment necessitem utilitzar el principi d’Huygens, segons el qual cada punt d’un front d’ones es comporta com un focus emissor d’ones circulars.
6- Els polaritzadors
Un polaritzador limita la vibració dels camps elèctrics i magnètics de la radiació a un únic pla.
Moltes ulleres de sol fan servir polaritzadors per reduir la intensitat de la radiació electromagnètica.
7- Formació d’imatges reals
Un mirascope està format per dos miralls oposats, un dels quals foradat, construïts de manera que l’entrada de llum coincideix amb el focus del mirall inferior.