Propagación en Medios materiales: índice de refracción
La luz se propaga mediante un movimiento rectilíneo y Uniforme en todos los medios transparentes, homogéneos (con mismas propiedades En todos los puntos) isótopos(con mismas propiedades en todas las direcciones).
La luz se propaga con una velocidad de valor muy elevado y De forma rectilínea, se denomina rayo a la línea imaginaria que muestra la Dirección de propagación. En la actualidad el valor que se utiliza como Aproximación para la velocidad de la luz en el vacío es C = 3 × 10^ 8 m/s. Esta Medida fue medida por el astrónomo Rolmer y el físico Fizeau. Rolmer lo Descubríó de forma indirecta al estudiar el eclipse de uno de los satélites de Júpiter, y Fizeau diseñó 1 procedimiento para medir el tiempo que tardaba la Luz en el recorrido de ida y vuelta entre su laboratorio y 1 espejo colocado a 1 distancia determinada. Ambos sacaron la velocidad de la luz con 1 Aproximación muy precisa..
El índice de refracción, N, de 1 medio es el cociente entre la velocidad de la luz en el vacío y Su velocidad en dicho medio N = C/V.
Cuando 1 haz luminoso, que se puede considerar puntual, Ilumina 1 objeto, la sombra producida es nítida y reproduce la forma del Objeto. Si 1 foco luminoso extenso Ilumina 1 objeto, se produce 1 sombra en la zona que no recibe luz y 1 penumbra En la que percibe parte de luz emitida.
Reflexión de la Luz
Reflexión especular y difusa
el fenómeno de la reflexión permite ver los objetos
Voluminosos, los rayos de luz reflejados por 1 objeto permiten formar la imagen
De ente al incidir en el ojo.
La reflexión difusa se produce cuando la superficie es Irregular, la luz se refleja en todas las direcciones.
La reflexión especular en el lugar en 1 superficie lisa y Cuando la luz se refleja en 1 sola dirección. Hay 1 reflexión pura.
Enunciar leyes de la reflexión.
La dirección de 1 onda incidente (rayo incidente), de la Onda reflejada (rayo reflejado) y la normal de la superficie están en el mismo Plano.
El ángulo formado por el rayo incidente y la normal es igual Al ángulo formado por el rayo reflejado y la normal – αi=α’i
Imágenes obtenidas Por reflexión: espejos planos
Del dibujo, deducimos que los triángulos ABV y A’B’V son Iguales y por lo tanto S2=-S1. También deducimos que y1=y2 y por lo tanto el Aumento lateral vale 1.
La imagen es virtual y derecha, como se ve en el gráfico Adjunto.
Refracción de la Luz. Reflexión total. Fibras ópticas
Explicar la refracción.
La refracción es la desviación que experimenta la dirección De propagación de la luz cuando pasa de 1 medio a otro.
Enunciar sus leyes.
La dirección de la onda incidente (rayo incidente), de la Onda reflejada (rayo reflejado) y la normal de la superficie, están en el mismo Plano.
Ley de Snell: cuando la luz pasa de 1 medio de índice de Refracción Ni a otro medio de índice de refracción Nr, los ángulos de Incidencia αi y de refracción αr se encuentran en la relación:
Ni*senαi= Nr*senαr
Explicar la reflexión total y calcular ángulo límite.
Cuando 1 rayo pasa de 1 medio a otro con índice de refracción Menor. Existe el ángulo de incidencia para el cual el ángulo de refracción es De 90°. El ángulo límite α es el ángulo de incidencia al que corresponde αr = 90°
N1*senαi=N2*sen 90°
Para ángulos de incidencias mayores al límite, los rayos de Luz se reflejan en el 1er medio y no pasan al 2º y por tanto, se produce la Reflexión total.
Explicar la fibra óptica y enumerar algunas aplicaciones.
La fibra óptica es 1 fenómeno de reflexión total y se aprovecha En la fibra óptica que es 1 tubo muy fino tornado por 1 núcleo de cristal de índice de refracción muy elevado y 1 envoltura de plástico de 1 índice de Refracción menor. Al viajar las ondas luminosas por el interior del tubo, se Produce 1 reflexión interna total en la superficie de separación de ambos Materiales.
En el interior de 1 hilo de fibra óptica, la luz se refleja Contra las paredes con algo con ángulos muy grandes y se propaga por el centro Del tubo. Así se pueden enviar señales luminosas a grandes distancias sin Pérdidas significativas.
Imágenes obtenidas Por refracción: lentes delgadas
Convenio de signos aproximación paraxial.
La aproximación paraxial asume que 1 lente, convergente Divergente, tiene todos los puntos en la misma recta. Los rayos están próximos Al eje óptico y con poca inclinación.
El convenio de signos es utilizado en la óptica geométrica y Sus principales criterios son:
-la luz siempre se propaga de izquierda a derecha
-las magnitudes símbolos del objeto son los mismos que los De la imagen
-en el eje y/X se sirven las normas de signos de los ejes Cartesiano
-el eje X es —eje óptico
Focales, potencia, aumento. Tipos de lente.
Potencia: es una magnitud que depende de la focal de la Imagen y se mide en dioptrías. En una lente convergente es mayor a 0, en un Divergente es menor a 0 y en un cristal, = 0
Tipos de lentes.
Convergentes/convexas: son más grandes por el centro que por El borde y concentran en 1. Los rayos de luz paralelos que las atraviesan.
Divergentes/cóncavas: son más gruesos por los bordes que por El centro y separan los rayos de luz que vienen del infinito.
La distancia focal es positiva en las convergentes y Negativo en las divergentes) al revés que la distancia focal objeto).
Efectos de la Vista. Corrección
El ojo. Acomodación del ojo.
El globo ocular consta de 3 capas concéntricas, la retina es La capa interna. Está formada por células denominadas conos y bastones. Transmite al cerebro por el nervio óptico la información de las imágenes. El cristalino se encuentra en el interior del ojo, es 1 lente biconvexa con N=1,44 Y foco en la retina (para el ojo normal). Los músculos ciliares se encuentran En el ojo y sirven para comprimir o estirar al cristalino, haciendo variar el Radio de curvatura y su distancia focal. La visión nítida tiene lugar cuando la Imagen de los objetos se forma en la retina del ojo. Se denomina acomodación al Proceso involuntario mediante el que los músculos ciliares varían la curvatura Del cristalino para formar la imagen sobre la retina del ojo.
Objetos muy alejados: el cristalino está reforzado, la Imagen se forma sobre el foco del cristalino, es decir sobre la retina.
Objetos lejanos o próximos: los músculos ciliares deforman El cristalino, variando su distancia focal para situar la imagen en la retina.
Objetos muy próximos: los músculos ciliares no pueden Deformar lo suficiente el cristalino para que la imagen se forma en la retina.
El punto próximo es aquel más cercano en el que es posible La visión nítida de 1 objeto. Su distancia alojó esa distancia mínima de División distinta (25 cm en 1 ojo normal).
El punto remotos el punto más alejado en el que se percibe Con nitidez 1 objeto. Su distancia al ojo se denomina distancia máxima división Distinta.
Definir y ver la corrección de la minoría, presbicia, Hipermetropía y astigmatismo.
Miopía: la visión es borrosa porque la imagen se forma entre El cristalino en la retina. El punto próximo está menos de 25 cm y el punto Remoto no están el infinito. Se debe a que el diámetro del globo ocular es Mayor la distancia focal del cristalino es menor que en 1 ojo normal. Se Corrige con lentes divergentes que retrasen la imagen hasta la retina. Para Calcular su focal se considera que deben formar la imagen del infinito en el Punto remoto del ojo (corrección del punto remoto).
Hipermetropía: la visión es borrosa porque las imágenes se Forman detrás de la retina. El punto próximo está más alejado que en 1 ojo Normal. Se debe a que el diámetro del globo ocular es menor la distancia focal Del cristalino es mayor que en 1 ojo normal. Se corrige con lentes convergentes Que adelante la imagen hasta la retina. Para calcular su focal, se considera Que la imagen de los objetos situados a 25 cm debe estar en el punto próximo Del ojo hipermétrope.
Presbicia: es 1 fallo en la comunicación que aparece con la Edad. Se debe a la pérdida de elasticidad del cristalino o a la fatiga de los Músculos ciliares. No afectará visionar largas y medias distancias, pero si a La de objetos cercanos. El punto próximo está a mayor distancia de lo normal Porque no se consigue acomodar el ojo para distancias cortas. Se corrige con Lentes convergentes (igual que la hipermetropía). Para calcular su focal, se Considera que la imagen de los objetos situados a 25 cm debe estar situada en El punto próximo del ojo présbita.
Astigmatismo: consiste en 1 curvatura irregular de la córnea Que hace que se vean las imágenes deformadas y el contorno poco claro. Se Corrige con 1 lente tórica.