Zusammenfassung der Ressource
Óptica
- La óptica se encarga del estudio
de la luz, radiación
electromagnética visible.
- Teorías sobre la
naturaleza de la luz.
- Teoría corpúscular Newton Siglo XVIII
- La luz son pequeñas
partículas que sufren reflexión
y refracción.
- Teoría ondulatoria;
Huygens SigloXVIII
- Explica la luz como onda
mecánica. De esta manera
explicaba las interferencias de la
luz y la difracción.
- Teoría electromagnética;
Maxwell Siglo XIX
- La luz es una onda producida por dos
campos, uno eléctrico y otro magnético,
ambos perpendiculares en su dirección
de propagación.
- Teoria cuántica; Plank Siglo XX
- La luz son fotones sin onda. Sin
embargo actualemntre gracias al
principio de dualidad onda-corpúsculo
de De-Broglie sabemos que estos
fotones llevan asociados una onda
- Propagación de
la luz
- Velocidad de la luz
- Siglo XVII
- Velocidad infinita.
- Final Siglo XVII
- Se descubre que no es infinita.
- Fizeau
- Estima la velocidad de 300.000 Km/m
- Siglo XX
- Mitchelson y Moley realizan el
experimento que dara lugar a
la teoria de la reltividad de
Einsten.
- Principio de Fermat; La luz se
propaga por el camino más corto.
- Los espejos planos.
- En los espejos planos se produce reflexión
especular y se cumple la segunda ley de la
reflaxión.
- Las imágenes que
produce un espejo plano
son virtuales, de igual tamaño y derechas.
- Espejos esféricos.
- Es una porción de superficie
que se encuentra
pulimentada
- Están formados por:
- Centro de curvatura (C)
- Es el centro de la esfera a la
que pertenece el espejo.
- Centro de Figura (O)
- Centro del espejo.
- Eje principal
- Recta que pasa por C y por O
- Foco (F)
- Punto del eje principal en el que se cortan los rayos reflejados que
son paralelos al eje (Espejo cóncavo) o donde se cortan las
prolongaciones de los rayos reflejados paralelos al eje (Espejo
convexo)
- La distancia focal es la
mitad del radio del espejo.
- Las características de las
imágenes producidas pueden ser:
- Naturaleza
- Real o virtual
- Tamaño
- Respecto al objeto la imágen puede ser mayor
menos o igual
- Orientación
- La orientación podrá ser derecha o
invertida respecto al objeto.
- Los rayos que inciden sobre el objeto se consideran paraxiales. El
camino que siguen los distintos tipos de rayos tras reflejarse puede ser:
- Rayo paralelo al eje
- Pasa por el foco
- Rayo que pasa por el foco
- Paralelo al eje principal
- Rayo que pasa por centro de
curvatura
- Regresa en la misma dirección
- Según el tipo de espejo la imagen podrá ser de
diferentes maneras.
- Concavos
- Objeto mas lejano que centro de curvatura
- Imagen menor,
invertida y real.
- Objetos entre centro de curvatura y foco
- Imagen mayor
invertida y real.
- Objetos mas cercanos que el foco
- Imagen mayor,
derecha y virtual
- Convexos
- Independientemente de la posición del objeto su
imagen siempre será menor derecha y virtual.
- Ecuaciones espejos
esféricos.
- Ecuación fundamental
- Siendo f la distancia focal, s la distancia del objeto al centro del espejo y s´ la
distancia de la imagen al centro del espejo
- Aumento lateral. Nos indica la relación entre
la altura del objeto (y) y la altura de la imagen (y´)
- Se consideran positivas aquellas
distancias que estan por encima del eje
principal y a la izq. del espejo negativas
las que estan debajo del eje principal y
a la derecha del espejo.
- Refracción de la
luz.
- Laminas de
caras planas y
paralelas
- Es el conjunto de dos
dioptrios planos. Una lamina
posee indice de refracción
N2 y esta rodeada de un
medio con indices N1 y N3
- Cuando N1=N3 el rayo
incidente es igual al
emergente yambos son
paralelos entre si,
sufriendo un
desplazamiento.
- Prisma óptico.
- Medio transparente limitado
por superficies planas no
paralelas. El ángulo que
forman se denomina ángulo del
prisma.
- El ángulo de desviación es aquel que
forma la prolongación del ángulo
incidente y el emergente.
- La desviación mínima se obtiene
cuando el ángulo de incidencia es igual
al de emergencia y por tanto R=R´ y el
rayo es paralelo a la base dentro del
prisma.
- Un prima óptico sufre
el fenómeno de la
dispersión por el cual
la luz al pasar por el se
descompone en sus
diferentes colores.
- Lentes.
- Sistemas formados por dos dioptrios y
algunos de ellos esférico. Pueden ser
convergentes (mas estrechas en extremos
que en centro) o divergentes (mas
estrecha en el centro que en centro)
- Las lentes están formadas por los
mismos componentes que los
espejos esféricos, con la
excepción de que hay dos focos.
- Foco objeto, punto para el
cual todo rayo que pasa
por él emerge paralelo al
eje.
- Foco imagen, en el cual
convergen las prolongaciones o
refracciones de los rayos
paralelos al eje principal.
- Ecuaciones de las lentes.
- Potencia de una lente.
- Inverso de la distancia focal imagen. Se
mide en dioptrías.
- Ecuación fundamental.
- Mide la relación entre la distancia
imagen, objeto y distancia focal.
- Aumento lateral
- Ecuación del fabricante de lentes.
- Formación de imágenes.
- Lentes convergentes
- Lentes divergentes.
- Siempre derecha menor y virtual.
- El ojo humano
- Defectos de la visión.
- Presbicia
- Pérdida de flexibilidad del cristalino. Se
debe a edad. Mala visión de objetos
cercanos. Se corrige con lentes
convergentes.
- Miopía
- Exceso de
convergencia del
ojo. Mala visión
de objetos lejanos. Se
corrige con lentes
divergentes.
- Hipermetropía.
- Falta de convergencia del ojo.
Dificultades en la visión próxima.
Se corrige con lentes
convergentes.
- Astigmatismo.
- Irregularidad en la curvatura de la córnea.
Dificultad en la visión de objetos tanto
próximos como lejanos. Se corrige con lentes cilíndricas.
- Cataratas.
- Pérdida de transparencia del cristalino que
provoca una imagen borrosa. Perdida de la
agudeza visual. Su curación se da con cirugía.
- Produce las imágenes sobre la retina
- Las imágenes
formadas en la retina
se conectan con el
cerebro gracias al
nervio óptico
- El ojo posee dos tipos de células especificas conos
y bastones, la primera encargada de la visión de
colores y la segunda de la visión en condiciones de
baja luz.
- Instrumentos ópticos.
- La lupa o el microscopio simple
están formados por una lente
convergente de disatncia focal
pequeña que se coloca entre el ojo y
el objeto para aumentar su tamaño.
- El microscopio compuesto esta formado por dos lentes, ambas convergentes. La mas cercana
al objeto es el objetivo y posee distancia focal pequeña y la segunda, el ocular, es la mas
lejana al objeto y posee una distancia focal mayor. Con él se obtienen imágenes mayores,
virtuales e invertidas.
- El telescopio esta formado por dos lentes convergentes, el objetivo de
distancia focal muy grande y el ocular de distancia focal mucho mas
pequeña. Sirve para observar objetos muy alejados y debe estar muy bien
iluminado.