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martes, 7 de abril de 2015

BIENVENIDOS

Les damos la bienvenida a este nuevo medio donde encontrarán la información básica y ejercicios respecto al tema de la óptica geométrica, sus aplicaciones y relación entre la física y la salud.



https://physicalandsomethingmore.files.wordpress.com/2012/07/img_0240.jpg

ÓPTICA GEOMÉTRICA por Educatina


ÓPTICA Y PRINCIPIOS DE LA ÓPTICA GEOMÉTRICA

La óptica es la rama de la física que estudia la luz y los fenómenos que produce. También se usa el término "óptica" para designar cualquier aparato formado por lentes y espejos, que sirve para ver imágenes modificando su tamaño o resolución.  Para su estudio la óptica se puede dividir de la siguiente manera:
  • ·         Óptica geométrica: estudia la luz utilizando modelos provenientes de la geometría. Se basa en el concepto de rayo de luz. Este concepto surge de considerar que la luz se propaga según semirectas denominadas rayos.
  • ·         Óptica física: Estudia los fenómenos ópticos con base en la teoría del carácter ondulatorio de la luz.
  • ·         Óptica electrónica: Trata los espectros cuánticos de la luz.
http://www.vgsalud.com/media/catalog/category/General_Optica_Business_Sui.jpg



PRINCIPIOS DE LA ÓPTICA GEOMÉTRICA


  • ·         Principio de reversibilidad de los caminos ópticos: Si al propagarse un rayo de luz sigue un camino, dicho camino no se modifica si se invierte el sentido de propagación.
  • ·         Principio de independencia de los rayos de la luz: Cuando dos rayos de luz se cruzan cada uno continua su camino como si el otro no existiera.

HAZ DE RAYOS

Un haz es un conjunto de rayos de luz. Se clasifican en:

1.     Haz de rayos divergentes: El espesor disminuye de los bordes hacia el centro, por lo que los extremos son más gruesos y desvían los rayos hacia el exterior, alejándolos del eje óptico de la lente 
  •       Las lentes divergentes, el rayo que pase de forma paralela a su eje principal, al refractarse se separa como si procediera de un foco.
  •         Las lentes divergentes se utilizan para corregir la miopía. 


http://cmapspublic.ihmc.us/rid=1HH8ZM987-JKQ18X-XXS/divergentes.png 
  • Las lentes divergentes siempre forman imágenes virtuales menores que el objetivo 

 http://estudiantesdefisica.blogspot.es/img/lupa2.jpg


       2. Haz de rayos convergentes: Son aquellos cuyo espesor va disminuyendo del centro hacia los bordes, razón por la cual su centro es más grueso que sus orillas. Tienen la propiedad de desviar los rayos hacia el eje y hacerlos converger en un punto llamado foco.

  • ·         Las lentes Convergentes se utilizan para obtener márgenes reales de los objetos, tal es el caso de las cámaras fotográficas o bien para corregir defectos visuales delas personas hipermétropes.
  • ·     En las lentes convergentes, cualquier rayo luminoso que pase en forma paralela a su eje principal.
http://estudiantesdefisica.blogspot.es/img/rayparalentconv.jpg 

  • Las lentes convergentes pueden formar imágenes virtuales mayores que el objeto.

http://estudiantesdefisica.blogspot.es/img/lupa.jpg

ELEMENTO DEL LENTE

Para estudiar la posición de una imagen con respecto a un objeto se utilizan las siguientes definiciones:

  • Eje óptico: Eje de abscisas perpendicular al plano refractor. El sentido positivo se toma a la derecha al plano refractor, que es el sentido de avance de la luz.
  • Espacio objeto: Espacio que queda a la izquierda del dioptrio.
  • Espacio imagen: Espacio que queda a la derecha del dioptrio.
  • Imagen real  e imagen virtual: A pesar del carácter ficticio de una imagen 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.
http://www.fisicanet.com.ar/fisica/ondas/ap2/optica_geometrica06.jpg

EJERCICIO por Nicolas Leguiza


EJERCICIOS RESUELTOS

1. Indica las características de la imagen que observa una persona que se está mirando en un espejo plano.
  • La imagen es virtual y derecha. Virtual, porque se puede ver pero no se puede proyectar sobre una pantalla. Es derecha porque se encuentra en la misma posición que el objeto.

2. Indica el signo de todas las magnitudes que están representadas en la imagen superior.
  •  La altura del objeto y > 0.La posición del objeto s < 0.La posición de la imagen s’ > 0.La altura de la imagen y’ > 0.

3. Calcula la posición de las focales objeto e imagen de un sistema óptico formado por una canica devidrio de índice de refracción n = 1,4 y radio R = 2 cm. Si la canica tiene una burbuja a 1 cm de sucentro, ¿en qué posición la verá un observador?



4. Calcula la profundidad real a la que se encuentra un pez que observamos a 1 m de profundidad, en el agua n = 1,33. Recuerda que lo que vemos es la profundidad aparente.

5. Ante un espejo cóncavo de 80 cm de radio y a 2 m de distancia se coloca un objeto de 10 cm de altura. Calcula la distancia focal, la posición de la imagen y su tamaño.




      6. Delante de un espejo plano y a 30 cm de él se coloca un objeto de 1 m de altura. Calcula                 la distancia a la que se forma la imagen y su tamaño.
  • Al tratarse de un espejo plano, la imagen es del mismo tamaño que el objeto y se sitúa en s’ = 30 cm (dadoque s = –30 cm).

7. Sin hacer cálculos, indica las características de la imagen que se formará en un espejo de 15 cm deradio, cuando el objeto está situado a 7 cm.

8. Calcula el número de imágenes que se forman cuando dos espejos planos forman un ángulo de 120º. Encuentra de forma gráfica su posición para una posición aleatoria de un objeto.

9. Calcula el valor de la distancia focal de una lente biconvexa simétrica de radio R = 2 m y n = 1,5.

10. Sin realizar ningún tipo de cálculos, indica las características de la imagen formada por una lente divergente cuando el objeto se sitúa muy lejos de la lente.
  • Las imágenes formadas por lentes divergentes siempre son virtuales, derechas y menores que el original.

11. ¿Cuál debe ser la distancia focal de una lupa para que su aumento sea 2X (dos aumentos)?
  

12. A partir del trazado de rayos de los telescopios de Newton y Cassegrain, indica si las imágenes se ven derechas o invertidas.
  • En los dos telescopios se cruzan los rayos, de modo que en ambos se ven las imágenes invertidas.


13. El punto próximo de un ojo hipermétrope está a 1 m. Indica las características de la lente que corregirá este problema si se considera que el punto próximo debe estar a 25 cm.
FUENTE: