Òptica geométrica

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    http://www.fisicaa.com/2012/07/rayos-notables-para-la-construccion-de.html
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Òptica geométrica

  1. 1. ÓPTICA GEOMÉTRICA Geraldine Peralta S.
  2. 2. ¿Qué es la óptica geométrica?La óptica geométrica se ocupa principalmentede las trayectorias de los rayos luminosos,despreciando los efectos de la luz comomovimiento ondulatorio, como lasinterferencias, y a su vez se ocupa de laformación de imágenes por espejos y lentes.
  3. 3. Componentes• Espacio imagen: Espacio que queda a la derecha del dioptrio (superficie en donde se refracta la luz)• Espacio objeto: Espacio que queda a la izquierda del dioptrio.• Imagen real e imagen virtual. Se dice que una imagen es real si está formada por dos rayos refractados convergentes. Una imagen real se debe observar en una pantalla. Se dice que es virtual si se toma por las prolongaciones de dos rayos refractados divergentes.
  4. 4. Espejos- Espejos esféricos: Son aquellos cuya forma corresponde a un casquete esférico, es decir lasuperficie que resulta cuando una esfera se corta con un plano.Un espejo esférico está caracterizado por:-Su radio de cobertura (R).-Tienen solo un punto focal y su posición coincide con el punto medio entre el centro del espejoy el vértice.-El aumento del espejo dependerá de la curvatura del espejo y de la posición del objeto.-Se encuentra a la izquierda del vértice para los espejos cóncavos y a la derecha para los espejosconvexos. Los principales rayos que tiene son:-Rayo paralelo: Rayo paralelo al eje óptico que parte de la parte superior del objeto. Después derefractarse pasa por el foco imagen.-Rayo focal: Rayo que parte de la parte superior del objeto y pasa por el foco objeto, con lo cualse refracta de manera que sale paralelo. Después de refractarse pasa por el foco imagen. --Rayoradial: Rayo que parte de la parte superior del objeto y está dirigido hacia el centro de curvaturadel dioptrio. Este rayo no se refracta y continúa en la misma dirección ya que el ángulo deincidencia es igual a cero.-Espejos cóncavos y convexos: Estos espejos se diferencian al tener unas característicasespecíficas:
  5. 5. Espejos cóncavos:• Objeto situado a la derecha del foco. La imagen es virtual, y conserva su orientación. Su tamaño es mayor que el objeto.• Objeto situado a la izquierda del centro de curvatura. La imagen es real, invertida y situada entre el centro y el foco. Su tamaño es menor que el objeto.• Objeto situado entre el centro de curvatura y el foco. La imagen es real, invertida y situada a la izquierda del centro de curvatura. Su tamaño es mayor que el objeto.• Objeto situado en el centro de curvatura. La imagen es real, invertida y situada en el mismo punto. Su tamaño igual que el objeto.• Objeto situado en el foco del espejo. Los rayos reflejados son paralelos y la imagen se forma en el infinito.
  6. 6. Espejos convexos: Se produce una situación en la que la imagen es virtual, derecha y más pequeña que el objeto.
  7. 7. Características de la luz.• Reflexión. Cuando los rayos de luz llegan a un cuerpo en el cual no pueden continuar propagándose, salen desviados en otra dirección, se reflejan. La forma en que esto ocurre depende del tipo de superficie sobre la que inciden y del ángulo que forman sobre la misma.
  8. 8. • Difracción. Es la desviación de la luz al rozar los bordes de un cuerpo opaco. Fenómeno característico de las ondas que consiste en la dispersión y curvado aparente de las ondas cuando encuentran un obstáculo.
  9. 9. • Refracción: El cambio de dirección que sufren los rayos luminosos al pasar de un medio a otro, donde su velocidad es distinta, así si un haz de rayos luminosos incide sobre la superficie de un cuerpo transparente, parte de ellos se reflejan mientras que otra parte se refracta, es decir penetran en el cuerpo transparente experimentando un cambio en su dirección de movimiento.
  10. 10. • Polarización: Se puede obtener luz polarizada a través de la reflexión de la luz. La luz reflejada está parcial o totalmente polarizada dependiendo del ángulo de incidencia. Se puede observar en cristales determinados que individualmente son transparentes, si se colocan dos en serie, paralelos entre sí y con uno girado un determinado ángulo con respecto al otro, la luz no puede atravesarlos. Si se va rotando uno de los cristales, la luz empieza a atravesarlos alcanzándose la máxima intensidad cuando se ha rotado el cristal 90º respecto al ángulo de total oscuridad.
  11. 11. Rayos notables.• La posición y tamaño de la imagen de un objeto, formada por una lente delgada, puede encontrarse no solamente analíticamente, utilizando las fórmulas de la lente (o fórmula de Newton) y del aumento lateral, sino construyendo la imagen gráficamente. Este método consiste en determinar el punto de intersección, después de atravesar la lente, de algunos rayos provenientes de un punto determinado del objeto. Existen tres rayos (rayos notables) cuyas trayectorias se fácil de dibujar (fig.1). Estos rayos son:
  12. 12. 1. Rayo paralelo al eje óptico.• El rayo que es paralelo al eje óptico después de refractarse por la lente convergente pasa por el foco imagen. En el caso de una lente divergente, por el foco pasa la prolongación del rayo refractado
  13. 13. 2. Rayo que pasa por el centro de la lente.• El rayo (rayo central) que pasa por el centro de la lente no se refracta al pasar la lente y no se desvía apreciablemente, ya que las dos superficies de la lente son aproximadamente paralelas entre si para una lente delgada. El desplazamiento del rayo por atravesar las caras paralelas de la lente es también es despreciable.
  14. 14. 3. Rayo que pasa por el foco objeto.• El rayo que pasa por el foco objeto emerge después de refractarse en la lente paralelamente al eje óptico.• Para construir la imagen de un punto objeto es suficiente trazar dos rayos cualesquiera de los tres rayos notables procedentes del punto objeto. El punto de intersección de estos rayos es el punto imagen.

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