Alarma laser & descomposición de luz blanca

Objetivo:

Dar a conocer leyes relacionadas con la luz.

• Descomposición de luz blanca: dar a conocer las siguientes leyes:

-       Ley de la dispersión.

-       Ley de la difracción.

• Alarma laser: dar a conocer las siguientes leyes:

-       Tercera ley de Newton.

-       Ley óptica

-       Ley de propagación

-       Ley de reflexión.

Materiales:

• Descomposición de la luz  blanca

-       Botella de agua

-       Pantalla

-       Lámpara

-       Lupa

-       Soporte

• Alarma Laser

Ø  Batería de 9 volts 

o   -Thyristor (106D) 

o   -Fotorresistencia(LDR de 1M) 

-Potenciometro(10k) 

o   -Transistor(bc548)

o   -Buzzer 

o   –Interruptor

Ø  Cables y herramientas

Desarrollo:

-Descomposición de luz blanca

La ley de la difracción establece que la luz no siempre se propaga en línea recta. Cuando la luz atraviesa un obstáculo puntiagudo o una abertura estrecha, el rayo se curva ligeramente. Esto se puede observar cuando la luz viaja a través de la botella y sale con un ángulo distinto.

La ley de la dispersión establece que en el vacío, la velocidad es la misma para todas las longitudes de onda del espectro visible, pero cuando atraviesa sustancias materiales la velocidad se reduce y varía para cada una de las distintas longitudes de onda del espectro. Gracias a este fenómeno podemos ver los colores del arcoíris. El color azul del cielo se debe a la luz del sol dispersada por la atmósfera. El color blanco de las nubes o el de la leche también se deben a la dispersión de la luz por las gotitas de agua o por las partículas de grasa en suspensión que contienen respectivamente. En el caso de este experimento lo vemos cuando sale el rayo de luz blanca transformada en un arcoíris.

ALARMA LASER:

En el caso de la alarma laser es un poco diferente:

1.- Tercera ley de newton:

Ø  Establece que siempre que un objeto ejerce una fuerza sobre un segundo objeto, el segundo objeto ejerce una fuerza de igual magnitud y dirección opuesta sobre el primero.  Con frecuencia se enuncia como "A cada acción siempre se opone una reacción igual".  En cualquier interacción hay un par de fuerzas de acción y reacción, cuya magnitud es igual y sus direcciones son opuestas. Las fuerzas se dan en pares, lo que significa que el par de fuerzas de acción y reacción forman una interacción entre dos objetos.

o   Esta ley se aplica cuando un objeto pasa a través del laser e interrumpe la secuencia de la luz en cualquier punto. La acción es que el objeto interrumpió la secuencia de la luz, la reacción es que la alarma es activada.

2.- Ley de óptica:

o   La óptica estudia el comportamiento de la luz, sus características y sus manifestaciones. La velocidad de la luz es de 299.792.458 m/s.

o   La teoría establece que la luz es finita. La velocidad de la luz al propagarse a través de la materia es menor que a través del vacío y depende de las propiedades dieléctricas del medio y de la energía de la luz. En el experimento podemos ver que al apuntar el laser a la fotorresistencia no es posible viajar a través de ella como lo haría en el vacío.

3.- Ley de propagación:

o   Una de las propiedades de la luz más evidentes a simple vista es que se propaga en línea recta. Podemos ver que el laser siempre ira en línea recta. De la propagación de la luz y su encuentro con objetos surgen también las sombras.

4.- Ley de reflexión:

o   Esta establece que al incidir la luz en un cuerpo, la materia de la que está constituido retiene unos instantes su energía y a continuación la reemite en todas las direcciones. Sin embargo, en superficies ópticamente lisas, debido a interferencias destructivas, la mayor parte de la radiación se pierde, excepto la que se propaga con el mismo ángulo que incidió. E este experimento podemos verlo en los espejos.

Este es un proyecto físico ligeramente inclinado hacia la rama de la electrónica, se basa en la conducción y control del flujo microscópico de electrones.   

Este proyecto se ve reflejado en diferentes situaciones de la vida real donde mayormente se utiliza para medidas de seguridad de alto riesgo. Por ejemplo en lugares donde se exhiben y venden joyas muy codiciadas estas necesitan la debida seguridad y en aquellas bóvedas se utiliza esta técnica a base de rayos laser que con la ayuda de su efecto rebote en los espejos colocados estratégicamente hasta llegar a un receptor que activará la alarma cuando algún cuerpo que al pasar interrumpa la trayectoria del rayo.

En el escenario donde estará representado, a escala, se situará un rayo laser que disparará con dirección a una serie de espejos que jugarán con el mismo rayo hasta llevarlo a un receptor independiente de la luz , al cual en adelante llamaremos LDR o fotocelda. El LDR se conecta a una placa virgen de cobre o protoboard la que contiene instalada una serie de circuitos, entre ellos: condensadores, un circuito integrado o timer(LM555), potenciómetros(Resistencias Variables), transistores, alarmas, resistores y diodos. Todos ellos regularan la señal que cerca captada por el LDR el cual emitirá una señal con el circuito integrado y activaran la alarma cuando esta señal se vea interrumpida por algún cuerpo atravesándola.

 Integrantes del equipo:

 Ø José Enrique Cruz Guzmán

 Ø  Luis Fernando Peláez Castillo

 Ø Carol Guadalupe Camarillo Chávez