-Propagaci n de la Luz - ptica

1. -Propagaci�n de la Luz-�ptica UG 2005 Fernando Zamora Rold�n

2. Fen�menos de ondas electromagn�ticas Reflexi�n Refracci�n

3. �ptica Geom�trica Lentes Espejos

4. Simbolog�a c centro f foco So distancia del objeto Si distancia de la imagen R radio Yi tama�o de la imagen Yo tama�o del objeto

5. Lentes Para conocer las caracter�sticas de las im�genes producidas al refractarse la luz a trav�s de una lente basta con dibujar tres rayos que salen de un punto del objeto. un rayo paralelo al eje �ptico. Se refracta pasando por el foco imagen un rayo que pasa por el foco objeto que se refracta paralelo al eje �ptico. un rayo que pasa por el centro geom�trico de la lente (centro �ptico) que no se desv�a. La intersecci�n de los tres rayos refractados nos permite conocer c�mo es la imagen, que puede ser: de igual, mayor o menor tama�o; derecha o invertida; y real o virtual.

6. Tipos de Lentes Convergente Divergente

7. Lente Convergente

8. Puntos focales

9. Lente Divergente

10. Puntos focales

11. Ecuaciones de una lente delgada

12. Im�genes virtuales e im�genes reales Imagen virtual Es formada por rayos convergentes y puede ser proyectada en una pantalla. Imagen real Es formada por rayos divergentes y no puede ser proyectada en una pantalla.

13. C�mo proyectar los rayos en las lentes Los rayos que salen del objeto hacia el centro siguen su misma trayectoria. Los rayos que salen del objeto paralelos al eje se refractan en direcci�n al foco. Los rayos que salen del objeto hacia el foco se refractan paralelos al eje.

15. Espejos Planos Esf�ricos -ejemplo -ejercicio

16. Espejos Planos Los rayos reflejados por los espejos planos parecen proceder de im�genes situadas detr�s de dichos espejos: las im�genes carecen de existencia real, y se dice que son virtuales. Las im�genes producidas por los espejos planos tienen las mismas dimensiones que los objetos correspondientes, pero de ellos no se deduce que sean iguales. El objeto y la imagen no pueden superponerse, pero son sim�tricos con respecto a un plano como lo son la mano derecha y la mano izquierda; como se sabe, no es posible introducir la mano derecha en un guante izquierdo, ni inversamente. Resulta, pues, que un texto escrito o impreso no puede leerse mediante reflexi�n en un espejo; pero si los rayos luminosos se reflejan nuevamente en un segundo espejo, la imagen sufre una segunda inversi�n; as�, un texto se hace legible mediante dos reflexiones.

17. Espejos Esf�ricos Un espejo esf�rico no tiene un eje sim�trico en particular. La longitud focal de un espejo esf�rico es igual a la mitad de su radio:

20. Ecuaci�n del Espejo De donde deducimos que:

21. Ejemplo

22. Ejemplo 24.14 Un objeto se encuentra a 1.0 m de un espejo esf�rico en el eje central. El espejo tiene un radio de curvatura de 20 cm. Localice y describa la imagen resultante.

23. soluci�n Dado: El objeto se encuentra a 1m. del espejo, por lo tanto so = 1 m El espejo es c�ncavo (R < 0), por lo tanto R = -20 m Encontrar: si (distancia de la imagen) Procedimiento: No tenemos f pero sabemos que f = -2/R, entonces usamos la siguiente ecuaci�n: Resultado: Si = 0.11 m Como Si > 0 entonces la imagen es real.

24. Magnificaci�n El radio de cualquier dimensi�n transversa de la imagen formada por un sistema �ptico a la dimensi�n correspondiente del objeto se define como magnificaci�n transversa.

25. Reflexi�n Es el cambio de direcci�n en la onda pero permaneciendo en el mismo medio. ?i = �ngulo de incidencia ?r = �ngulo de reflexi�n

26. Ley de Reflexi�n El �ngulo de incidencia es igual al �ngulo de reflexi�n: ?i = ?i

27. Tipos de reflexi�n Existen dos tipos de reflexi�n: - especular En este caso la superficie es lisa y los rayos reflejados son paralelos unos con otros. -difusa En este caso la superficie no es lisa y los rayos se reflejan en diferentes direcciones debido a la rugosidad de la superficie.

28. rayo Es una l�nea en el espacio que traza la direcci�n del flujo de energ�a radiante.

29. Espejo Plano La superficie de un espejo plano refleja los rayos de luz en todas las direcciones. El n� de ellos es infinito y todos obedecen al ley de la reflexi�n. Los rayos divergen desde el objeto y contin�an divergiendo a partir del espejo al reflejarse. La imagen formada es: sim�trica, porque aparentemente est� a la misma distancia del espejo virtual, porque se ve como si estuviera dentro del espejo, no se puede formar sobre una pantalla pero puede ser vista cuando la enfocamos con los ojos. del mismo tama�o que el objeto. derecha, porque conserva la misma orientaci�n que el objeto.

30. Refracci�n Es el cambio en la direcci�n de propagaci�n de la onda al pasar de un medio a otro. Al dividir la velocidad de la luz en el vac�o (c) entre la velocidad de la luz en otro medio (v) obtenemos el �ndice de refracci�n en ese medio (n). n(aire) = 1 n(agua) = 1.33 Si la luz pasa de un medio m�s r�pido a otro m�s lento el �ngulo de refracci�n es menor que el de incidencia. Si pasa de un medio de mayor �ndice de refracci�n a otro con menor �ndice de refracci�n el �ngulo de refracci�n es mayor que el de incidencia. En este �ltimo caso, si el �ngulo de incidencia es mayor que el �ngulo l�mite no se produce refracci�n, sino lo que se denomina reflexi�n total.

31. El fen�meno de la refracci�n se rige por la llamada ley de la refracci�n o ley de Snell:� n1 sen ?i = n2 sen ?r ?i = �ngulo de incidencia ?r = �ngulo de reflexi�n Ley de Snell

32. Reflexi�n total interna Cuando la luz es incidente en una interfase donde ni > nt ocurre lo siguiente: A medida que el �ngulo de incidencia se hace cada vez m�s grande, el rayo transmitido se inclina cada vez m�s lejos de la normal y m�s cerca de la interfase. El rayo transmitido se hace cada vez m�s d�bil y el rayo reflejado (el que viaja de regreso al medio de mayor �ndice) se hace m�s fuerte. Cuando se alcanza un �ngulo particular llamado el �ngulo cr�tico (?c), toda la luz que incide en la interfase es reflejada, no se refractar� o transmitir� nada de luz. Esta reflexi�n total interna continuar� para todos los �ngulos de incidencia mayores al �ngulo cr�tico.

33. Reflexi�n total interna