LOS CUERPOS DESDE LA ÓPTICA LUMINOSOS ILUMINADOS Los que generan luz propia No generan luz por si mismo Sol madera Según capacidad para generar luz
Luminoso artificial Luminoso natural
LOS CUERPOS DESDE LA ÓPTICA Según capacidad para dejar pasar luz OPACOS TRANSPARENTES TRANSLÚCIDOS No dejan pasar la luz Pasa parte de la luz Pasa casi toda la luz
LUMINOSOS ARTIFICIALES NATURALES
CLASIFICACIÓN DE LOS FENÓMENOS ÓPTICOS Según las propiedades conocidas de la luz, que se manifiestan en los diversos experimentos, la óptica ( parte de la física que estudia lo relacionado con la luz) puede clasificarse en: ÓPTICA GEOMÉTRICA FÍSICA CUÁNTICA
GEOMÉTRICA REFLEXIÓN REFRACCIÓN DISPERSIÓN
FÍSICA INTERFERENCIA POLARIZACIÓN DIFRACCIÓN
CUÁNTICA EFECTO COMPTON EFECTO FOTOELÉCTRICO
FENOMENOLOGÍA DE LA LUZ Reflexión Refracción Dispersión Difracción Interferencia Polarización Doppler Es claro que dependiendo del tipo de óptica que se estudie , los fenómenos relacionados con la luz pueden ser :
Ocurre en superficie pulimentada, y se cumple que ángulo incidencia igual al ángulo reflexión. Ambos rayos, la normal y la superficie están en mismo plano. Como consecuencia directa de este fenómeno es la imagen en los espejos planos y curvos (cóncavo y convexo)
REFLEXIÓN REGULAR (Gp:) ? I (Gp:) ? R
IMÁGENES EN ESPEJOS PLANOS Para construir imágenes en los espejos planos se utilizan los llamados rayos notables que cumplen con ciertas características fácil de reconocer. Los más usados para un espejo plano es: El que incide en cualquier punto del espejo formando un ángulo determinado.
(Gp:) ? I (Gp:) ? R
El rayo se devuelve por el mismo camino. (reversibilidad de los caminos ópticos)
IMÁGENES EN ESPEJOS PLANOS Para obtener las características de la imagen se dibujan al menos dos rayos notables emergentes desde un mismo punto del objeto. Estos rayos después de reflejarse deben interceptarse. Si los rayos reflejados no se interceptan, se deben prolongar y encontrar entonces el punto donde se cruzan. CARACTERÍSTICAS DE LA IMAGEN Imagen virtual Derecha Igual tamaño Detrás del espejo Misma distancia que el objeto respecto del espejo
IMÁGENES EN ESPEJOS CURVOS: Elementos principales Identificaremos algunos elementos de un espejo curvo que son necesarios para la construcción de la imagen. En todo espejo curvo encontramos en general los siguientes elementos fundamentales: El eje óptico, el centro ( C ) y el foco ( F ). Cuando el espejo ha sido bien construido el foco se encuentra en el punto medio de la distancia focal. Eje óptico Espejo cóncavo Superficie reflectante Superficie reflectante Espejo convexo Eje óptico V V C C F F
IMÁGENES EN ESPEJOS CURVOS: Algunos rayos notables De las diversos rayos notables que existen, basta con usar dos de ellos. En este caso se muestra el rayo que incide sobre el vértice. Nótese que los rayos se reflejan respetando la reflexión regular (? i = ?r) Eje óptico Eje óptico V V
Eje óptico V C F Eje óptico V C F F C El otro rayo notable es el que viaja paralelo al eje óptico se refleja pasando el mismo o su prolongación por el foco principal. Nótese que para el espejo convexo ha debido prolongarse el rayo reflejado en dirección del foco.
CONSTRUCCIÓN IMÁGENES EN ESPEJOS CURVOS: Cóncavos y convexos Para lograr ubicar la imagen de un objeto, se busca la intersección de los rayos reflejados, o de la prolongación de ellos. En los espejos curvos, a diferencia del espejo plano, las imágenes presentan características determinadas dependiendo de la ubicación del objeto.
IMÁGENES EN ESPEJOS CURVOS: cóncavos y convexos OBJETO DELANTE DEL CENTRO Eje óptico V C F Imagen invertida Menor tamaño Real Delante del espejo Eje óptico V C F F C Imagen derecha Menor tamaño Virtual Detrás del espejo
IMÁGENES EN ESPEJOS CURVOS: cóncavos y convexos OBJETO EN EL CENTRO Eje óptico V C F No hay Imagen Eje óptico V C F F C Imagen derecha Menor tamaño Virtual Detrás del espejo
En el espejo convexo la imagen siempre es derecha, detrás del espejo virtual y menor tamaño
IMÁGENES EN ESPEJOS CURVOS: cóncavos y convexos OBJETO ENTRE C y F
Eje óptico V C F Invertida Mayor tamaño Real Delante del espejo
Eje óptico V C F OBJETO ENTRE F y V Derecha Mayor tamaño Virtual Detrás del espejo
Toda onda se refracta cuando en su propagación cambia de medio. Cuando la luz se refracta, modifica su rapidez, y generalmente la dirección. En este fenómeno la frecuencia no se ve alterada pero si la longitud de onda. La refracción de la luz cumple con la llamada ley de Snell. (Gp:) ?1 (Gp:) (Gp:) ?2
REFRACCIÓN DE LA LUZ
ÍNDICE DE REFRACCIÓN De acuerdo con la ley de Willebord Snell ( 1591-1626) , la rapidez de la luz depende del medio por el cual se propaga. Sabemos que la rapidez máxima de la luz es en el vacío de valor aproximado 300.000 Km/s. El índice de refracción nos da cuenta del valor de la rapidez de la luz en cualquier medio en que ella pueda propagarse.
ÍNDICE DE REFRACCIÓN ABSOLUTO La luz alcanza su máxima rapidez en el vacío ( C ). Cuando pasa a otro medio se refracta y modifica su rapidez a otro valor “v” . Se puede establecer una comparación de la rapidez de la luz entre esos medios, a través de un cuociente denominado índice de refracción absoluto. Si denominamos como “?” a ese índice se obtiene: Es magnitud adimensional
ÍNDICE DE REFACCIÓN RELATIVO Es la comparación de la rapidez de la luz entre dos medios distintos del vacío. Si ?1= c/v1 es el índice absoluto del medio 1 y ?2 = c/v2 del otro medio se obtiene que: (Gp:) ?1 (Gp:) ?2
REFRACCIÓN DE LA LUZ: La ley de Snell Se puede demostrar geométricamente que el ángulo de incidencia y el de refracción están relacionados a través de los valores de los índices de refracción absolutos de los mismos. Esta ley se conoce como la ley de Snell, cuya expresión matemática es:
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