OPTICA GEOMETRICA

1. OPTICA GEOMETRICA OPTICA GEOMETRICA

2. Saber qué estudia la Optica Geométrica y cuales son sus aproximaciones. • Conocer el Principio de Fermat. • Conocer las bases de la Optica paraxial en sistemas ópticos centrados. • Conocer el invariante de Abbe y la ecuación del constructor de lentes. • Saber resolver problemas simples de sistema catadióptricos, analítica y gráficamente. • Conocer los instrumentos ópticos elementales. OBJETIVOS OPTICA GEOMETRICA

3. INDICE • Conceptos básicos. • Principio de Fermat. • Óptica paraxial en sistemas centrados. • El dioptrio. • Lentes delgadas. • Métodos gráficos de obtención de imágenes. • El ojo. • Instrumentos de visión lejana y cercana. OPTICA GEOMETRICA

4. La óptica geométrica es la rama de la Optica que estudia la formación de imágenes. Es una aproximación en la que se desprecian los fenómenos de difracción,debidos al carácter ondulatorio de la luz. Luz: rayos luminosos. Medio: índice de refracción. Conceptos básicos Principio de Fermat La trayectoria seguida por la luz para ir de un punto a otro es una extremal (generalmente mínimo) del camino óptico. A partir de él pueden deducirse las leyes de reflexión y refracción. Actividades: Simulación OPTICA GEOMETRICA

5. Sistema óptico: conjunto de superficies que separan medios de distintos índices de refracción. Sistema centrado: formado por casquetes esféricos con sus centros alineados. Sistema óptico perfecto: Todos los rayos que parten de un objeto O concurren real o virtualmente en su imagen O’. La imagen de un plano es otro plano Cualquier figura contenida en un plano objeto se representa en una figura semejante en su plano imagen. La razón de semejanza es constante entre cualquier par de figuras objeto e imagen de una pareja dada de planos. Sistemas centrados OPTICA GEOMETRICA

6. Ningún sistema óptico centrado es estrictamente perfecto, pero en ciertas condiciones todos pueden aproximarse a ellos. Óptica paraxial: Los ángulos de incidencia y refracción o reflexión son pequeños. Todos los rayos son casi paralelos al eje del sistema. Los radios de curvatura de las superficies son grandes frente a la apertura del sistema. La ley de Snell: Óptica paraxial OPTICA GEOMETRICA

7. Invariante de Abbe: Aumento lateral: n = índice del primer medio r = radio del dioptrio s = posición de O n’= índice del segundo medio s’= posición de O’ y =tamaño del objeto y’= tamaño de la imagen Espejo esférico: n’=-n Dioptrio OPTICA GEOMETRICA

8. Lente delgada inmersa en aire: Aumento lateral: n = índice de la lente r1= radio del primer dioptrio r2= radio del segundo dioptrio a = posición de O a’= posición de O’ f’>0 lente convergente f’<0 lente divergente Lentes delgadas Actividades: Problemas 3, 6 y 8 OPTICA GEOMETRICA

9. Es un sistema óptico complejo que puede simplificarse sustituyendo todos sus elementos por una lente convergente de focal variable, situada a 22 mm de la retina, donde deben formarse las imágenes: Punto próximo (PP): menor distancia para ver un objeto nítidamente. Punto remoto (PR): mayor distancia para ver un objeto nítidamente. Ojo Normal Miope Hipermetrope PP 25 cm <25 cm >25 cm PR  < virtual El ojo Actividades: Problema 10 OPTICA GEOMETRICA

10. Instrumentos de visión cercana y lejana Lupa o microscopio simple Lente convergente. Se coloca el objeto entre el foco objeto y la lente. Imagen mayor, derecha y virtual. Microscopio compuesto Dos sistemas de lentes, ambos convergentes (objetivo y ocular) . Imagen mayor, invertida y virtual. Telescopio refractor Dos sistemas de lentes, ambos convergentes (objetivo y ocular).Imagen mayor, invertida y virtual de un objeto situado en el infinito. Actividades: Problema 11 OPTICA GEOMETRICA