Reflexión difusa: Ocurre cuando los rayos paralelos que caen en una superficie rugosa, reflejan los rayos luminosos con ángulos dispersos, de modo que no se puede observar una imagen en la superficie. Este fenómeno ocurre por que las macro o micro rugosidades desvían la luz en distintos ángulos. De todas maneras, en este caso también se cumple que los rayos incidentes individuales son reflejados con ángulos identicos al incidente
jueves, 26 de noviembre de 2009
especular
La simetría especular es una relación sorprendente que puede existir entre dos variedades de Calabi-Yau. Sucede, generalmente para dos tales variedades seis-dimensionales, que las formas pueden parecer muy diferentes geométricamente, pero sin embargo son equivalentes si se emplean como dimensiones ocultas de la teoría de cuerdas. Más específicamente, la simetría especular relaciona dos variedades M y W cuyos números de Hodge:
h1,1 y h1,2
se intercambian; la teoría de cuerdas compactada en estas dos variedades se puede demostrar que conducen a fenómenos físicos idénticos.
El descubrimiento de la simetría especular está ligado con nombres tales como Brian Greene, Ronen Plesser, Philip Candelas, Monika Lynker, Rolf Schimmrigk y otros. Andrew Strominger, Shing-Tung Yau, y Eric Zaslow han demostrado que la simetría especular es un ejemplo especial de la dualidad T: la variedad de Calabi-Yau se puede escribir como fibrado cuya fibra sea un toro tridimensional. La acción simultánea de la dualidad T en las tres dimensiones de este toro es equivalente a la simetría especular.
La simetría especular permitió que los físicos calcularan muchas cantidades que antes parecían virtualmente incalculables, invocando la imagen "especular" de una situación física dada, que puede ser a menudo mucho más fácil.
h1,1 y h1,2
se intercambian; la teoría de cuerdas compactada en estas dos variedades se puede demostrar que conducen a fenómenos físicos idénticos.
El descubrimiento de la simetría especular está ligado con nombres tales como Brian Greene, Ronen Plesser, Philip Candelas, Monika Lynker, Rolf Schimmrigk y otros. Andrew Strominger, Shing-Tung Yau, y Eric Zaslow han demostrado que la simetría especular es un ejemplo especial de la dualidad T: la variedad de Calabi-Yau se puede escribir como fibrado cuya fibra sea un toro tridimensional. La acción simultánea de la dualidad T en las tres dimensiones de este toro es equivalente a la simetría especular.
La simetría especular permitió que los físicos calcularan muchas cantidades que antes parecían virtualmente incalculables, invocando la imagen "especular" de una situación física dada, que puede ser a menudo mucho más fácil.
iluminancia
En fotometría, la iluminancia () es la cantidad de flujo luminoso que incide sobre una superficie por unidad de área. Su unidad de medida en el Sistema Internacional es el lux: 1 lux = 1 Lumen/m².
En términos generales, la iluminancia se define según la siguiente expresión:
donde:
EV es la iluminancia, medida en lux (no usa el plural luxes).
F es el flujo luminoso, en lúmenes.
dS es el elemento diferencial de área considerado, en metros cuadrados.
La iluminancia se puede definir a partir de la magnitud radiométrica de la irradiancia sin más que ponderar cada longitud de onda por la curva de sensibilidad del ojo. Así, si es la iluminancia, representa la irradiancia espectral y V(λ) simboliza la curva de sensibilidad del ojo, entonces:
Tanto la iluminancia como el nivel de iluminación se pueden medir con un aparato llamado fotómetro. A la iluminancia que emerge de una superficie por unidad de área también se le denomina emitancia luminosa ().
En términos generales, la iluminancia se define según la siguiente expresión:
donde:
EV es la iluminancia, medida en lux (no usa el plural luxes).
F es el flujo luminoso, en lúmenes.
dS es el elemento diferencial de área considerado, en metros cuadrados.
La iluminancia se puede definir a partir de la magnitud radiométrica de la irradiancia sin más que ponderar cada longitud de onda por la curva de sensibilidad del ojo. Así, si es la iluminancia, representa la irradiancia espectral y V(λ) simboliza la curva de sensibilidad del ojo, entonces:
Tanto la iluminancia como el nivel de iluminación se pueden medir con un aparato llamado fotómetro. A la iluminancia que emerge de una superficie por unidad de área también se le denomina emitancia luminosa ().
intensidad luminosa
En fotometría, la intensidad luminosa se define como la cantidad de flujo luminoso que emite una fuente por unidad de ángulo sólido. Su unidad de medida en el Sistema Internacional de Unidades es la candela (cd), que es una unidad fundamental del sistema. Matemáticamente, su expresión es la siguiente:
donde:
es la intensidad luminosa, medida en candelas.
es el flujo luminoso, en lúmenes.
es el elemento diferencial de ángulo sólido, en estereorradianes.
La intensidad luminosa se puede definir a partir de la magnitud radiométrica de la intensidad radiante sin más que ponderar cada longitud de onda por la curva de sensibilidad del ojo. Así, si es la intensidad luminosa, representa la intensidad radiante espectral y simboliza la curva de sensibilidad del ojo, entonces:
Intensidad luminosa y diferentes tipos de fuentes
En fotometría, se denomina fuente puntual a aquella que emite la misma intensidad luminosa en todas las direcciones consideradas. Un ejemplo práctico sería una lámpara. Por el contrario, se denomina fuente o superficie reflectora de Lambert a aquella en la que la intensidad varía con el coseno del ángulo entre la dirección considerada y la normal a la superficie (o eje de simetría de la fuente).
donde:
es la intensidad luminosa, medida en candelas.
es el flujo luminoso, en lúmenes.
es el elemento diferencial de ángulo sólido, en estereorradianes.
La intensidad luminosa se puede definir a partir de la magnitud radiométrica de la intensidad radiante sin más que ponderar cada longitud de onda por la curva de sensibilidad del ojo. Así, si es la intensidad luminosa, representa la intensidad radiante espectral y simboliza la curva de sensibilidad del ojo, entonces:
Intensidad luminosa y diferentes tipos de fuentes
En fotometría, se denomina fuente puntual a aquella que emite la misma intensidad luminosa en todas las direcciones consideradas. Un ejemplo práctico sería una lámpara. Por el contrario, se denomina fuente o superficie reflectora de Lambert a aquella en la que la intensidad varía con el coseno del ángulo entre la dirección considerada y la normal a la superficie (o eje de simetría de la fuente).
flujo luminicos
El flujo luminoso es la medida de la potencia luminosa percibida. Difiere del flujo radiante, la medida de la potencia total emitida, en que está ajustada para reflejar la sensibilidad del ojo humano a diferentes longitudes de onda.
Su unidad de medida en el Sistema Internacional de Unidades es el lumen (lm) y se define a partir de la unidad básica del SI, la candela (cd), como:
El flujo luminoso se obtiene ponderando la potencia para cada longitud de onda con la función de sensibilidad luminosa, que representa la sensibilidad del ojo en función de la longitud de onda. El flujo luminoso es, por tanto, la suma ponderada de la potencia en todas las longitudes de onda del espectro visible. La radiación fuera del espectro visible no contribuye al flujo luminoso. Así, para cualquier punto de luz, si representa el flujo luminoso , simboliza la potencia radiante espectral del punto de luz en cuestión y la función de sensibilidad luminosa, entonces:
Bajo condiciones fotópicas una luz monocromática de 555 nm (color verde) con un flujo radiante de 1W, genera un flujo luminoso de 683,002 lm, que corresponde con la máxima respuesta del ojo humano. Por otro lado, el mismo flujo de radiación situado en otra longitud de onda diferente de la del pico, generaría un flujo luminoso más pequeño, de acuerdo con la curva .
Su unidad de medida en el Sistema Internacional de Unidades es el lumen (lm) y se define a partir de la unidad básica del SI, la candela (cd), como:
El flujo luminoso se obtiene ponderando la potencia para cada longitud de onda con la función de sensibilidad luminosa, que representa la sensibilidad del ojo en función de la longitud de onda. El flujo luminoso es, por tanto, la suma ponderada de la potencia en todas las longitudes de onda del espectro visible. La radiación fuera del espectro visible no contribuye al flujo luminoso. Así, para cualquier punto de luz, si representa el flujo luminoso , simboliza la potencia radiante espectral del punto de luz en cuestión y la función de sensibilidad luminosa, entonces:
Bajo condiciones fotópicas una luz monocromática de 555 nm (color verde) con un flujo radiante de 1W, genera un flujo luminoso de 683,002 lm, que corresponde con la máxima respuesta del ojo humano. Por otro lado, el mismo flujo de radiación situado en otra longitud de onda diferente de la del pico, generaría un flujo luminoso más pequeño, de acuerdo con la curva .
la luz como onda
Sabemos que la luz se comporta como onda cuando se producen los efectos de interferencia y difracción. Esto ocurre por ejemplo cuando dos ondas se encuentran en el mismo lugar y como resultado se anulan en unas partes y se refuerzan en otras, formando así un patrón característico de interferencia.
¿Cómo medimos una onda? En una onda electromagnética, por ejemplo, el campo eléctrico cambia en intensidad de manera cíclica así:
Cada ciclo de la onda se repite en intervalos separados por una longitud de onda
La frecuencia mide el número de estos ciclos que ocurren cada segundo.
En la luz, la longitud de onda determina el color de la luz (por ejemplo la longitud de onda correspondiente al color verde es de 550 nanómetros)
¿Cómo medimos una onda? En una onda electromagnética, por ejemplo, el campo eléctrico cambia en intensidad de manera cíclica así:
Cada ciclo de la onda se repite en intervalos separados por una longitud de onda
La frecuencia mide el número de estos ciclos que ocurren cada segundo.
En la luz, la longitud de onda determina el color de la luz (por ejemplo la longitud de onda correspondiente al color verde es de 550 nanómetros)
8.1 - Concepto de onda:
Onda: Perturbación que se propaga de un lugar a otro. Las perturbaciones son normalmente vibraciones de las partículas de un medio material: una onda es la propagación en el espacio de un movimiento vibratorio.
Las ondas transfieren energía sin que exista transporte de materia.
8.2 - Tipos de ondas
Ondas mecánicas: Necesitan un medio material para propagarse (ondas sonoras, ondas de la superficie del agua, ondas producidas por resortes y cuerdas)
Ondas electromagnéticas: Propagan su energía por medio de perturbaciones eléctricas y magnéticas, y no precisan necesariamente de un medio material para propagarse ya que también lo hacen en el vacío (ondas de luz o de radio, rayos ultravioletas, rayos X)
Según su dirección de propagación, las ondas pueden ser:
Ondas longitudinales: La dirección de la vibración de las partículas y la dirección de propagación de la onda coinciden: las partículas del medio giran paralelamente a la dirección de la onda (resorte, ondas sonoras)
Ondas transversales: La dirección de la vibración de las partículas es perpendicular a la dirección de propagación de la onda (cuerda, la luz, ondas de radio y televisión, rayos X)
Las ondas mecánicas transversales solo se propagan en los sólidos y en las superficies de separación entre líquidos o entre gas y líquido pero nunca en el interior de los gases o de los líquidos. En cambio, las ondas longitudinales pueden hacerlo en cualquier medio.
8.3 - Características de las ondas
A medida que la onda se mueve cara a la derecha, cada punto vibra cara arriba y cara abajo a lo largo de una recta donde los extremos son el punto más alto (cresta) y el punto más bajo (valle) de la curva. En una onda longitudinal, las regiones de compresión correspondes a las crestas y las de expansión o dilatación, a los valles.
Longitud de onda (): Distancia entre dos crestas o dos valles consecutivos.
Período (T): Tiempo necesario para que cualquier partícula vuelva a encontrarse en el mismo estado de vibración.
Frecuencia (f): Es el número de crestas o valles -número de ondas- que pasan por un punto dado cada segundo. La unidad de frecuencia en el SI se denomina hertz (Hz) f=1/T
Amplitud (A): Distancia máxima que puede separar a una partícula de su posición de equilibrio.
La energía transportada por una onda es directamente proporcional al cuadrado de su amplitud y al cuadrado de su frecuencia.
Como la velocidad de una onda en un determinado medio (v) es constante, el espacio que recorre es igual al producto de su velocidad por el tiempo: s=vt
Ecuación fundamental de las ondas: =vT
=v.1/f=v/f
8.4 - Naturaleza y propagación del sonido
En la mayoría de los casos, las vibraciones del foco sonoro se propagan en el aire y originan zonas de mayor presión (compresiones) y otras de presión más baja (dilataciones) que al incidir sobre el oído producen una sensación sonora.
Onda sonora: Oscilación de presión que se propaga por un medio.
Las ondas sonoras son ondas mecánicas longitudinales; por lo tanto, necesitan un medio material para propagarse, y las compresiones y dilataciones se producen en las misma dirección de propagación de la onda.
Velocidad de propagación de las ondas sonoras:
En un medio homogéneo, las ondas sonoras se propagan a velocidad constante. El sonido se propaga a través de todos los estados de agregación de la materia.
v sólidos>v líquido>v gases
En la velocidad de las ondas sonoras no influye ni su frecuencia, ni su longitud de onda, ni su amplitud. En los sólidos y en los líquidos la velocidad del sonido tampoco depende de la temperatura; en cambio, ésta sí influye en la velocidad del sonido en los gases.
En aeronáutica se usa a veces el número de Mach: Es el cociente entre la velocidad del avión y la velocidad del sonido en las mismas condiciones.
Reflexión de las ondas sonoras:
Reflexión: Cambio de dirección que experimentan las ondas cuando inciden sobre un obstáculo y vuelven al medio del que proceden. El eco se produce por la reflexión de las ondas de los sonidos.
Eco: Audición repetida de un mismo sonido: primero del sonidos directo y después reflectado en una superficie que está suficientemente alejada.
El oído humano distingue dos sonidos consecutivos cuando los percibe con una diferencia de una décima de segundo. Suponiendo que la velocidad del sonido en el aire es 340 m/s, en una décima de segundo el sonido recorre 34 m, y como ha de ir y volver, necesitará para percibirse que el obstáculo este, por lo menos, a una distancia de 17 m.
Cuando la distancia es menor, el sonido directo y los reflectados se superponen y la audición se hace confusa, los sonidos no se perciben con nitidez. Éste fenómeno se denomina reverberación.
8.5 - Cualidades del sonido
Sonoridad: Es la cualidad que permite identificar los sonidos como fuerte o débiles. Depende de la intensidad de la onda, es decir, de la energía transportada por la onda, que siempre es muy pequeña.
Onda: Perturbación que se propaga de un lugar a otro. Las perturbaciones son normalmente vibraciones de las partículas de un medio material: una onda es la propagación en el espacio de un movimiento vibratorio.
Las ondas transfieren energía sin que exista transporte de materia.
8.2 - Tipos de ondas
Ondas mecánicas: Necesitan un medio material para propagarse (ondas sonoras, ondas de la superficie del agua, ondas producidas por resortes y cuerdas)
Ondas electromagnéticas: Propagan su energía por medio de perturbaciones eléctricas y magnéticas, y no precisan necesariamente de un medio material para propagarse ya que también lo hacen en el vacío (ondas de luz o de radio, rayos ultravioletas, rayos X)
Según su dirección de propagación, las ondas pueden ser:
Ondas longitudinales: La dirección de la vibración de las partículas y la dirección de propagación de la onda coinciden: las partículas del medio giran paralelamente a la dirección de la onda (resorte, ondas sonoras)
Ondas transversales: La dirección de la vibración de las partículas es perpendicular a la dirección de propagación de la onda (cuerda, la luz, ondas de radio y televisión, rayos X)
Las ondas mecánicas transversales solo se propagan en los sólidos y en las superficies de separación entre líquidos o entre gas y líquido pero nunca en el interior de los gases o de los líquidos. En cambio, las ondas longitudinales pueden hacerlo en cualquier medio.
8.3 - Características de las ondas
A medida que la onda se mueve cara a la derecha, cada punto vibra cara arriba y cara abajo a lo largo de una recta donde los extremos son el punto más alto (cresta) y el punto más bajo (valle) de la curva. En una onda longitudinal, las regiones de compresión correspondes a las crestas y las de expansión o dilatación, a los valles.
Longitud de onda (): Distancia entre dos crestas o dos valles consecutivos.
Período (T): Tiempo necesario para que cualquier partícula vuelva a encontrarse en el mismo estado de vibración.
Frecuencia (f): Es el número de crestas o valles -número de ondas- que pasan por un punto dado cada segundo. La unidad de frecuencia en el SI se denomina hertz (Hz) f=1/T
Amplitud (A): Distancia máxima que puede separar a una partícula de su posición de equilibrio.
La energía transportada por una onda es directamente proporcional al cuadrado de su amplitud y al cuadrado de su frecuencia.
Como la velocidad de una onda en un determinado medio (v) es constante, el espacio que recorre es igual al producto de su velocidad por el tiempo: s=vt
Ecuación fundamental de las ondas: =vT
=v.1/f=v/f
8.4 - Naturaleza y propagación del sonido
En la mayoría de los casos, las vibraciones del foco sonoro se propagan en el aire y originan zonas de mayor presión (compresiones) y otras de presión más baja (dilataciones) que al incidir sobre el oído producen una sensación sonora.
Onda sonora: Oscilación de presión que se propaga por un medio.
Las ondas sonoras son ondas mecánicas longitudinales; por lo tanto, necesitan un medio material para propagarse, y las compresiones y dilataciones se producen en las misma dirección de propagación de la onda.
Velocidad de propagación de las ondas sonoras:
En un medio homogéneo, las ondas sonoras se propagan a velocidad constante. El sonido se propaga a través de todos los estados de agregación de la materia.
v sólidos>v líquido>v gases
En la velocidad de las ondas sonoras no influye ni su frecuencia, ni su longitud de onda, ni su amplitud. En los sólidos y en los líquidos la velocidad del sonido tampoco depende de la temperatura; en cambio, ésta sí influye en la velocidad del sonido en los gases.
En aeronáutica se usa a veces el número de Mach: Es el cociente entre la velocidad del avión y la velocidad del sonido en las mismas condiciones.
Reflexión de las ondas sonoras:
Reflexión: Cambio de dirección que experimentan las ondas cuando inciden sobre un obstáculo y vuelven al medio del que proceden. El eco se produce por la reflexión de las ondas de los sonidos.
Eco: Audición repetida de un mismo sonido: primero del sonidos directo y después reflectado en una superficie que está suficientemente alejada.
El oído humano distingue dos sonidos consecutivos cuando los percibe con una diferencia de una décima de segundo. Suponiendo que la velocidad del sonido en el aire es 340 m/s, en una décima de segundo el sonido recorre 34 m, y como ha de ir y volver, necesitará para percibirse que el obstáculo este, por lo menos, a una distancia de 17 m.
Cuando la distancia es menor, el sonido directo y los reflectados se superponen y la audición se hace confusa, los sonidos no se perciben con nitidez. Éste fenómeno se denomina reverberación.
8.5 - Cualidades del sonido
Sonoridad: Es la cualidad que permite identificar los sonidos como fuerte o débiles. Depende de la intensidad de la onda, es decir, de la energía transportada por la onda, que siempre es muy pequeña.
flujo luminoso
El flujo luminoso es la medida de la potencia luminosa percibida. Difiere del flujo radiante, la medida de la potencia total emitida, en que está ajustada para reflejar la sensibilidad del ojo humano a diferentes longitudes de onda.
Su unidad de medida en el Sistema Internacional de Unidades es el lumen (lm) y se define a partir de la unidad básica del SI, la candela (cd), como:
El flujo luminoso se obtiene ponderando la potencia para cada longitud de onda con la función de sensibilidad luminosa, que representa la sensibilidad del ojo en función de la longitud de onda. El flujo luminoso es, por tanto, la suma ponderada de la potencia en todas las longitudes de onda del espectro visible. La radiación fuera del espectro visible no contribuye al flujo luminoso. Así, para cualquier punto de luz, si representa el flujo luminoso , simboliza la potencia radiante espectral del punto de luz en cuestión y la función de sensibilidad luminosa, entonces:
Bajo condiciones fotópicas una luz monocromática de 555 nm (color verde) con un flujo radiante de 1W, genera un flujo luminoso de 683,002 lm, que corresponde con la máxima respuesta del ojo humano. Por otro lado, el mismo flujo de radiación situado en otra longitud de onda diferente de la del pico, generaría un flujo luminoso más pequeño, de acuerdo con la curva .
Su unidad de medida en el Sistema Internacional de Unidades es el lumen (lm) y se define a partir de la unidad básica del SI, la candela (cd), como:
El flujo luminoso se obtiene ponderando la potencia para cada longitud de onda con la función de sensibilidad luminosa, que representa la sensibilidad del ojo en función de la longitud de onda. El flujo luminoso es, por tanto, la suma ponderada de la potencia en todas las longitudes de onda del espectro visible. La radiación fuera del espectro visible no contribuye al flujo luminoso. Así, para cualquier punto de luz, si representa el flujo luminoso , simboliza la potencia radiante espectral del punto de luz en cuestión y la función de sensibilidad luminosa, entonces:
Bajo condiciones fotópicas una luz monocromática de 555 nm (color verde) con un flujo radiante de 1W, genera un flujo luminoso de 683,002 lm, que corresponde con la máxima respuesta del ojo humano. Por otro lado, el mismo flujo de radiación situado en otra longitud de onda diferente de la del pico, generaría un flujo luminoso más pequeño, de acuerdo con la curva .
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