ÓPTICA GEOMÉTRICA

ÓPTICA GEOMÉTRICA

1. Reflexión o refracción sobre una superficie plana

   • Cuando divergen rayos a partir de un punto de objeto P y son reflejados o refractados, la dirección de los rayos salientes es la misma que si hubiesen divergido desde un punto Pr conocido como punto de imagen.
   • Si convergen en realidad en Pr y divergen nuevamente más allá de ese punto, Pr es una imagen real de P; si sólo parecen divergir a partir de Pr, se trata de una imagen virtual.
   • Las imágenes pueden ser derechas o invertidas.
   • El objeto de la figura 34.1 es un objeto puntual carente de extensión física. Los objetos reales con longitud, anchura y altura se llaman objetos extensos.
   • De acuerdo con la ley de la reflexión, todos los rayos que inciden en la superficie se reflejan a un ángulo con respecto a la normal igual al ángulo de incidencia. Dado que la superficie es plana, la normal tiene la misma dirección en todos los puntos de la superficie, y se tiene una reflexión especular.
   • Un observador que ve únicamente los rayos reflejados en la superficie, y que no sabe que está viendo un reflejo, piensa que el origen de los rayos se encuentra en el punto de imagen Pr.

2. Aumento lateral

   • En cualquier situación de reflexión o refracción, el aumento lateral m se define como la razón de la altura de la imagen yr con respecto a la altura del objeto y. Cuando m es positivo, la imagen es derecha; y cuando m es negativo, la imagen es invertida.

3. Punto focal y distancia focal:

   • El punto focal de un espejo es el punto donde los rayos paralelos convergen después de reflejarse en un espejo cóncavo, o bien, el punto desde el que parecen divergir después de reflejarse en un espejo convexo
   • Los rayos que divergen a partir del punto focal de un espejo cóncavo son paralelos después de reflejarse; los rayos que convergen hacia el punto focal de un espejo convexo también son paralelos después de reflejarse.
   • La distancia del punto focal al vértice se llama distancia focal y se denota con f. Los puntos focales de una lente se definen de modo análogo.

4. Relación entre las distancias de objeto y de imagen:

   • En la tabla que sigue se resumen las fórmula de distancia de objeto s y distancia de imagen sr correspondientes a espejos planos y esféricos, y superficies refractivas individuales.
   • La ecuación referente a una superficie plana se obtiene de la ecuación correspondiente aplicable a una superficie esférica, fijando R 5 infinito
   • Las relaciones entre objeto e imagen deducidas en este capítulo son válidas sólo con respecto a rayos cercanos y casi paralelos al eje óptico, llamados rayos paraxiales.
   • Los rayos no paraxiales no convergen de forma precisa en un punto de imagen. El efecto recibe el nombre de aberración esférica.

5. Lentes delgadas:

   • La relación entre objeto e imagen, dada por la ecuación (34.16), es la misma en el caso de una lente delgada que en el de un espejo esférico.
   • La ecuación (34.19), la ecuación del fabricante de lentes, relaciona la distancia focal de una lente con su índice de refracción, y los radios de curvatura de sus superficies.

6. Reglas de signos:

   • Las reglas de signos siguientes se aplican a todas las superficies reflectantes y refractivas tanto planas como esféricas.

7. Cámaras fotográficas:

   • Una cámara fotográfica forma una imagen real, invertida y reducida del objeto que se fotografía sobre una superficie sensible a la luz
   • La intensidad de esta luz es inversamente proporcional al cuadrado del número f de la lente.
   • La cantidad de luz que incide en la superficie se regula mediante la rapidez del obturador y la abertura.

Imágenes y archivos del mapa