El efecto Doppler explica el por qué cuando pasa una ambulancia a alta velocidad se escucha más agudo mientras se acerca y más grave mientras se aleja. Este mismo fenómeno se usa para encontrar el movimiento de las estrellas. a)¿Qué debería suceder con el color de una estrella amarilla si se acerca a nosotros y qué debería pasar con su color si se aleja? Argumenta tu respuesta. Problema 2 A continuación, se muestra la potencia radiante respecto a la longitud de onda, es decir, la potencia con que se emite cada longitud de onda de un foco incandescente y una lámpara led. Nota: observa con cuidado las escalas de sus ejes. Considerando que el espectro de luz visible corresponde de los 380 nm (nanómetros) a 750 nm (nanómetros). a)¿En qué región del espectro electromagnético emite la mayoría de su energía una bombilla? b)¿Por qué las lámparas led tienen mayor eficiencia que las lámparas incandescentes? Problema 3 Si una persona tiene un problema congénito que no le permite producir eritropsina (sustancia que permite mayor sensibilidad para las longitudes de onda largas en el cono de la retina) en cantidades suficientes. ¿Qué problemas en su visión le ocasionaría? Argumenta tu respuesta. Problema 4 De las siguientes figuras, identifica si se trata de un lente o un espejo, su tipo (convergente, divergente, cóncavo o convexo) e indica en dónde se encuentra su foco (izquierda o derecha). a) b) c) d)
Respuestas
1. Conocido el efecto Doppler y como interviene en reconocer si una estrella amarilla se acerca o se aleja de un observador:
Si la estrella amarilla se acerca a nosotros:
se percibe un color azul intenso.
Y si la estrella se aleja de nosotros:
se percibe un color rojo intenso.
2. Se muestra la potencia con que se emite cada longitud de onda de un foco incandescente y una lampara led:
a) En la imagen se puede ver dicha región.
b) La lámpara Led tiene mayor eficiencia que lámpara incandescente:
Se debe a que la lámpara Led tiene irradia más energía con una longitud de onda más corta que la de una lámpara incandescente.
3. Al tener una persona un problema congénito de no producir eritropsina los problemas que tendría en su visión son:
Una persona con esta deficiencia sufriría de daltonismo.
4. Dadas las figuras, se identifico si se trata de una lente o un espejo, su tipo y su foco:
En la imagen se pueden ver.
a) Lente Divergente, el foco se halla en la prolongación de los rayos.
b) Lente Convergente, tiene un foco principal es el punto donde concurren los rayos después de atravesar el lente.
c) Espejo Convexo, el foco es donde los rayos paralelos después de reflejarse en el espejo se cortan en un punto.
d) Espejo Cóncavo, el foco es donde los rayos incidentes se cortan.
Explicación:
Problema 1.
El efecto Doppler es un fenómeno físico del cambio de posición del observador o de la fuente (sonora ó luminosa), tienen como consecuencia un variación en en la percepción del movimiento ondulatorio. Este fenómeno toma en consideración la velocidad y la frecuencia de las ondas sonoras y electromagnéticas.
En el caso de las ondas electromagnéticas, se aplica la descomposición del espectro de luz, con el uso del efecto Doppler se obtiene el desplazamiento del color de rojo a azul.
El espectro de luz se descompone en siete colores siendo sus extremos el rojo y azul. Cada color tiene una frecuencia de definida. El efecto Doppler estudia en los extremos del espectro de luz.
Cuando una estrella amarilla se acerca a nosotros:
Si las ondas de la estrella y de nosotros se acercan entre si, se reduce la longitud de la onda lo que quiere decir que aumenta su frecuencia y energía por lo que aumenta la intensidad del color azul y disminuye el rojo.
Cuando una estrella amarilla se aleja a nosotros:
Si las ondas de la estrella y de nosotros se alejan la una de la otra, aumenta la longitud de la onda luminosa, lo que quiere decir que aumenta la intensidad del color rojo y disminuye el azul.
Problema 2.
La potencia radiante respecto a la longitud de onda de un foco incandescente y una lámpara Led. considerando la luz visible corresponde de los 380 nm a 750 nm:
a) La región del espectro electromagnético que emite la mayoría de su energía una bombilla es:
Basándose en la gráfica de Potencial radiante - longitud de onda;
La región se encuentra por fuera del espectro de luz visible. Con una energía y longitud de onda de:
E ≈ 3.5 mw/nm
λ = 1000 nm
Problema 3.
Si una persona tiene un problema congénito que no le permite producir eritropsina en cantidades suficientes.
La eritropsina es la sustancia que permite mayor sensibilidad para las longitudes de onda largas (700 nm) en el cono de la retina. Esto quiere decir la sustancia que permite percibir la luz roja.
Una persona con esta deficiencia sufriría de daltonismo. El cual es la deficiencia de percepción de algunos colores entre ellos el rojo.
