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IMAGEN: FIGURA FORMADA POR EL CONJUNTO DE PUNTOS DONDE CONVERGEN LOS RAYOS

ÓPTICA GEOMÉTRICA. IMAGEN: FIGURA FORMADA POR EL CONJUNTO DE PUNTOS DONDE CONVERGEN LOS RAYOS QUE PROVIENEN DE LAS FUENTES PUNTUALES DEL OBJETO, TRAS SU INTERACCIÓN CON EL SISTEMA OPTICO. DOS TIPOS DE IMÁGENES: REAL: LOS RAYOS PROCEDENTES DEL OBJETO CONVERGEN EN UN PUNTO.

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IMAGEN: FIGURA FORMADA POR EL CONJUNTO DE PUNTOS DONDE CONVERGEN LOS RAYOS

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Presentation Transcript

  1. ÓPTICA GEOMÉTRICA IMAGEN: FIGURA FORMADA POR EL CONJUNTO DE PUNTOS DONDE CONVERGEN LOS RAYOS QUE PROVIENEN DE LAS FUENTES PUNTUALES DEL OBJETO, TRAS SU INTERACCIÓN CON EL SISTEMA OPTICO • DOS TIPOS DE IMÁGENES: • REAL: LOS RAYOS PROCEDENTES DEL OBJETO CONVERGEN EN UN PUNTO. • LA IMAGEN DEBE PROYECTARSE SOBRE UNA PANTALLA PARA SER VISIBLE. • VIRTUAL:LOS RAYOS PROCEDENTES DEL OBJETO DIVERGEN Y SON SUS PROLONGACIONES LAS QUE CONVERGEN EN UN PUNTO. • NO PUEDEN PROYECTARSE EN UNA PANTALLA • SON VISIBLES PARA EL OBSERVADOR DEFINICIONES PREVIAS

  2. ÓPTICA GEOMÉTRICA – FORMACIÓN DE IMÁGENES: • POR REFLEXIÓN • ESPEJOS PLANOS • ESPEJO PLANO • SISTEMA DE DOS ESPEJOS PLANOS PERPENDICULARES • ESPEJOS ESFÉRICOS • CÓNCAVOS • CONVEXOS POR REFRACCIÓN • DIOPTRIO ESFÉRICO • DIOPTRIO PLANO • LENTES DELGADAS • CONVERGENTES • DIVERGENTES • SISTEMAS ÓPTICOS • LUPA • MICROSCOPIO • TELESCOPIO ÍNDICE

  3. ÓPTICA GEOMÉTRICA POR REFLEXIÓN

  4. ESPEJOS PLANOS • UN ESPEJO PLANO • IMAGEN INVERTIDA • SISTEMA DE DOS ESPEJOS PLANOS PERPENDICULARES • TRES IMÁGENES • UNA DE ELLAS POR DOBLE REFLEXIÓN • DERECHA

  5. FORMACIÓN DE IMÁGENES EN ESPEJOS PLANOS I ESPEJO PLANO REFLEXIÓN HOLA IMAGEN: VIRTUAL INVERSIÓN LATERAL MISMO TAMAÑO HOLA

  6. FORMACIÓN DE IMÁGENES EN ESPEJOS PLANOS I ESPEJO PLANO REFLEXIÓN HOLA IMAGEN: VIRTUAL INVERSIÓN LATERAL MISMO TAMAÑO PROLONGACIÓN DE LOS RAYOS – NO ES REAL HOLA

  7. FORMACIÓN DE IMÁGENES EN ESPEJOS PLANOS II SISTEMA DE DOS ESPEJOS PERPENDICULARES REFLEXIÓN ZONA 3 REFLEXIÓN EN 1 ESPEJO HOLA ZONA 2 REFLEXIÓN EN 2 ESPEJOS ZONA 1 REFLEXIÓN EN 1 ESPEJO

  8. FORMACIÓN DE IMÁGENES EN ESPEJOS PLANOS II SISTEMA DE DOS ESPEJOS PERPENDICULARES REFLEXIÓN HOLA IMAGEN: VIRTUAL INVERSIÓN LATERAL MISMO TAMAÑO HOLA

  9. FORMACIÓN DE IMÁGENES EN ESPEJOS PLANOS II SISTEMA DE DOS ESPEJOS PERPENDICULARES REFLEXIÓN HOLA IMAGEN: VIRTUAL INVERSIÓN LATERAL MISMO TAMAÑO IMAGEN: VIRTUAL SIN INVERSIÓN MISMO TAMAÑO HOLA HOLA

  10. FORMACIÓN DE IMÁGENES EN ESPEJOS PLANOS II FORMACIÓN DE TRES IMÁGENES SISTEMA DE DOS ESPEJOS PERPENDICULARES REFLEXIÓN IMAGEN: VIRTUAL INVERSIÓN LATERAL MISMO TAMAÑO HOLA HOLA IMAGEN: VIRTUAL INVERSIÓN LATERAL MISMO TAMAÑO IMAGEN: VIRTUAL SIN INVERSIÓN MISMO TAMAÑO HOLA HOLA

  11. ESPEJOS ESFÉRICOS • CONSIDERACIONES PREVIAS • ELEMENTOS DE UN ESPEJO ESFÉRICO • CRITERIO DE SIGNOS • UBICACIÓN DE LOS FOCOS R/2 • FORMACIÓN DE IMÁGENES(I) • TRAZADO DE RAYOS • ECUACIÓN DE UN ESPEJO ESFÉRICO • AUMENTO • FORMACIÓN DE IMÁGENES(II)- DISCUSIÓN DE CASOS • CONVEXOS • CÓNCAVOS

  12. FORMACIÓN DE IMÁGENES EN ESPEJOS ESFÉRICOS • CONSIDERACIONES PREVIAS: • TERMINOLOGÍA • CENTRO DE CURVATURA • VÉRTICE • EJE ÓPTICO • RADIO DE CURVATURA • FOCO • DISTANCIA FOCAL

  13. FORMACIÓN DE IMÁGENES EN ESPEJOS ESFÉRICOS • CONSIDERACIONES PREVIAS: • TERMINOLOGÍA • CENTRO DE CURVATURA • RADIO DE CURVATURA • VÉRTICE – CENTRO DEL ESPEJO • EJE ÓPTICO • FOCO • DISTANCIA FOCAL R C CENTRO DE CURVATURA: CENTRO DE LA SUPERFICIE ESFÉRICA QUE CONSTITUYE EL ESPEJO (C) RADIO DE CURVATURA: DISTANCIA ENTRE EL CENTRO Y CUALQUIER PUNTO DEL ESPEJO (R)

  14. FORMACIÓN DE IMÁGENES EN ESPEJOS ESFÉRICOS • CONSIDERACIONES PREVIAS: • TERMINOLOGÍA • CENTRO DE CURVATURA • RADIO DE CURVATURA • VÉRTICE – CENTRO DEL ESPEJO • EJE ÓPTICO • FOCO • DISTANCIA FOCAL O C VÉRTICE – CENTRO DEL ESPEJO: SE TOMA COMO ORIGEN DEL SISTEMA DE COORDENADAS (O)

  15. FORMACIÓN DE IMÁGENES EN ESPEJOS ESFÉRICOS • CONSIDERACIONES PREVIAS: • TERMINOLOGÍA • CENTRO DE CURVATURA • RADIO DE CURVATURA • VÉRTICE – CENTRO DEL ESPEJO • EJE ÓPTICO • FOCO • DISTANCIA FOCAL O C EJE ÓPTICO – RECTA QUE UNE EN CENTRO DE CURVATURA Y EL CENTRO DE ESPEJO

  16. FORMACIÓN DE IMÁGENES EN ESPEJOS ESFÉRICOS • CONSIDERACIONES PREVIAS: • TERMINOLOGÍA • CENTRO DE CURVATURA • RADIO DE CURVATURA • VÉRTICE – CENTRO DEL ESPEJO • EJE ÓPTICO • FOCO • DISTANCIA FOCAL C F O RAYOS PARAXIALES: RAYOS PARALELOS AL EJE CERCANOS AL MISMO FOCO – PUNTO POR EL QUE PASAN LOS RAYOS PARAXIALES DISTANCIA FOCAL DISTANCIA DEL VÉRTICE AL FOCO f=R/2

  17. FORMACIÓN DE IMÁGENES EN ESPEJOS ESFÉRICOS OY • CRITERIO DE PROPAGACIÓN DE LOS RAYOS • RECTILÍNEA • SENTIDO: DE IZQUIERDA A DERECHA + - + F O C - • CRITERIO DE SIGNOS: • SOBRE EL EJE OX(ÓPTICO): • POSITIVAS DISTANCIAS A LA DERECHA DEL VÉRTICE O CENTRO DEL ESPEJO • NEGATIVAS A LA IZQUIERDA • SOBRE EL EJE OY(PERPENDICULAR AL ÓPTICO) – TAMAÑO (Y) • POSITIVAS POR ENCIMA DEL EJE ÓPTICO • NEGATIVAS POR DEBAJO DEL EJE ÓPTICO

  18. FORMACIÓN DE IMÁGENES EN ESPEJOS ESFÉRICOS ESPEJOS CÓNCAVOS Y CONVEXOS: CÓNCAVO FOCO – IZQUIERDA DEL ORIGEN UNIÓN DE LOS RAYOS REFLEJADOS DISTANCIA FOCAL f<0 O C F O F C FOCO – DERECHA DEL ORIGEN UNIÓN DE LAS PROLONGACIONES DE LOS RAY0S REFLEJADOS DISTANCIA FOCAL f>0 CONVEXO

  19. FORMACIÓN DE IMÁGENES EN ESPEJOS ESFÉRICOS ESPEJOS CÓNCAVOS C F O • TRAZADO GEOMÉTRICO DE RAYOS: • RAYO1 – PARALELO AL EJE ÓPTICO  REFLEXIÓN PASA POR EL FOCO. • RAYO2 – PASA POR EL CENTRO DE CURVATURA  REFLEXIÓN CON LA MISMA DIRECCIÓN QUE INICIDE (SENTIDO CONTRARIO) • RAYO3- PASA POR EL FOCO  REFLEXIÓN PARALELA AL EJE ÓPTICO(LEY DE RECIPROCIDAD)

  20. FORMACIÓN DE IMÁGENES EN ESPEJOS ESFÉRICOS ESPEJOS CONVEXOS O F C • TRAZADO GEOMÉTRICO DE RAYOS: • USAMOS LAS PROLONGACIONES DE LOS RAYOS REFLEJADOS PARA VER DONDE SE CORTAN

  21. FORMACIÓN DE IMÁGENES EN ESPEJOS ESFÉRICOS ESPEJOS CÓNCAVOS ÁNGULO DE INCIDENCIA = ÁNGULO DE REFLEXIÓN C F O • TRAZADO DE RAYOS (II): • RAYO QUE PASE POR EL VÉRTICE DEL ESPEJO  SE REFLEJA CON EL MISMO ÁNGULO CON RESPECTO AL EJE ÓPTICO DETERMINAR EL TAMAÑO - UBICACIÓN Y TIPO DE IMAGEN QUE SE FORMA

  22. FORMACIÓN DE IMÁGENES EN ESPEJOS ESFÉRICOS ESPEJOS CONVEXOS O F C • TRAZADO DE RAYOS (II): • RAYO QUE PASE POR EL VÉRTICE DEL ESPEJO  SE REFLEJA CON EL MISMO ÁNGULO CON RESPECTO AL EJE ÓPTICO (USAMOS LA PROLONGACIÓN)

  23. FORMACIÓN DE IMÁGENES EN ESPEJOS ESFÉRICOS ECUACIÓN DE LOS ESPEJOS Y AUMENTO DE LA IMAGEN NOTACIÓN Y- ALTURA DEL OBJETO Y’- ALTURA DE LA IMAGEN S – DISTANCIA DEL OBJETO AL VÉRTICE DEL ESPEJO S’ – DISTANCIA DE LA IMAGEN AL VÉRTICE DEL ESPEJO f – DISTANCIA FOCAL Y Y’ O F C f OBJETIVO: MÉTODO MATEMÁTICO QUE NOS PERMITA CALCULAR EL TAMAÑO Y LA POSICIÓN DE LA IMAGEN FORMADA, CON LOS DATOS DEL ESPEJO. S S’

  24. FORMACIÓN DE IMÁGENES EN ESPEJOS ESFÉRICOS ECUACIÓN DE LOS ESPEJOS Y AUMENTO DE LA IMAGEN SEMEJANZA DE TRIÁNGULOS BAO  B’A’O PROPORCIONALIDAD ENTRE LADOS A A’ Y Y’ O B’ B F C CADA MAGNITUD CON SU SIGNO f S S’

  25. FORMACIÓN DE IMÁGENES EN ESPEJOS ESFÉRICOS ECUACIÓN DE LOS ESPEJOS Y AUMENTO DE LA IMAGEN SEMEJANZA DE TRIÁNGULOS NMF  B’A’F APROXIAMCIÓN DE RAYOS PRÓXIMOS AL EJE ÓPTICO(PARAXIAL) PROPORCIONALIDAD ENTRE LADOS M A A’ Y Y’ N O B’ B F C f S S’ CADA MAGNITUD CON SU SIGNO

  26. FORMACIÓN DE IMÁGENES EN ESPEJOS ESFÉRICOS ECUACIÓN DE LOS ESPEJOS Y AUMENTO DE LA IMAGEN RESUMEN: M A A’ Y Y’ N O B’ B F C CADA MAGNITUD CON SU SIGNO f S S’ IMPORTANTE: ESTAS EXPRESIONES SON VÁLIDAS PARA TODOS LOS ESPEJOS ESFÉRICOS, TANTO CÓNCAVOS COMO CONVEXOS

  27. FORMACIÓN DE IMÁGENES EN ESPEJOS ESFÉRICOS DISCUSIÓN DE CASOS ESPEJOS CÓNCAVOS ESPEJOS CONVEXOS EN FUNCIÓN DE LA DISTANCIA HORIZONTAL A LA QUE SITUAMOS EL OBJETO CON RESPECTO AL VÉRTICE DEL ESPEJO

  28. FORMACIÓN DE IMÁGENES EN ESPEJOS ESFÉRICOS ESPEJOS CÓNCAVOS • ANALIZAR: • TIPO DE IMAGEN • AUMENTO • INVERSIÓN I II III IV V C F O • APROXIMACIÓN DEL OBJETO AL ESPEJO • s –DISTANCIA HORIZONTAL DEL OBJETO AL VÉRITCE DEL ESPEJO • FASE(I)  s>R • FASE(II)  s=R • FASE(III) R>s>f • FASE(IV)  s=f • FASE(V)  s<f

  29. FORMACIÓN DE IMÁGENES EN ESPEJOS ESFÉRICOS ESPEJOS CÓNCAVOS FASE I : S>R • ANALIZAR: • TIPO DE IMAGEN : REAL • AUMENTO : REDUCIDA • INVERSIÓN : SI I C F O

  30. FORMACIÓN DE IMÁGENES EN ESPEJOS ESFÉRICOS ESPEJOS CÓNCAVOS FASE II : S=R • ANALIZAR: • TIPO DE IMAGEN : REAL • AUMENTO : TAMAÑO NATURAL • INVERSIÓN : SI II C F O

  31. FORMACIÓN DE IMÁGENES EN ESPEJOS ESFÉRICOS ESPEJOS CÓNCAVOS FASE III : R>S>f • ANALIZAR: • TIPO DE IMAGEN : REAL • AUMENTO : AUMENTO • INVERSIÓN : SI III C F O

  32. FORMACIÓN DE IMÁGENES EN ESPEJOS ESFÉRICOS ESPEJOS CÓNCAVOS FASE IV : S=f • ANALIZAR: • TIPO DE IMAGEN : BORROSA • AUMENTO : INFINITO • INVERSIÓN : SI IV C F O

  33. FORMACIÓN DE IMÁGENES EN ESPEJOS ESFÉRICOS ESPEJOS CÓNCAVOS FASE V : S<f • ANALIZAR: • TIPO DE IMAGEN : VIRTUAL • AUMENTO : AUMENTO • INVERSIÓN : NO V C F O

  34. FORMACIÓN DE IMÁGENES EN ESPEJOS ESFÉRICOS ESPEJOS CONVEXOS • ANALIZAR: • TIPO DE IMAGEN : VIRTUAL • AUMENTO : REDUCCIÓN • INVERSIÓN : NO O F C

  35. FORMACIÓN DE IMÁGENES EN ESPEJOS ESFÉRICOS DISCUSIÓN DE CASOS - RESUMEN ESPEJOS CÓNCAVOS ESPEJOS CONVEXOS IMÁNEGES REALES E INVERTIDAS SI S>f PUEDE AUMENTAR A REDUCIR ÚNICO ESPEJO QUE DA UNA IMAGEN DERECHA Y AUMENTADA S<f SIEMPRE DA UNA IMAGEN VIRTUAL, REDUCIDA Y DERECHA ¡¡ OJO CON LOS SIGNOS !!

  36. ÓPTICA GEOMÉTRICA POR REFRACCIÓN

  37. EL DIOTRIO • DIOPTRIO ESFÉRICO • ELEMENTOS DEL DIOPTRIO – LEY DE SNELL • ECUACIÓN DE UN DIOPTRIO ESFÉRICO • UBICACIÓN DE LOS FOCOS • FORMACIÓN DE IMÁGENES EN DIOPTRIOS • TRAZADO DE RAYOS - AUMENTO • CONVEXOS • CÓNCAVOS • DIOPTRIO PLANO • EJEMPLO EN EL AGUA

  38. EL DIOPTRIO ESFÉRICO CONSIDERACIONES PREVIAS ÍNDICES DE REFRACCIÓN n1 n2 • CRITERIO DE PROPAGACIÓN DE LOS RAYOS • RECTILÍNEA • SENTIDO: DE IZQUIERDA A DERECHA O C • CRITERIO DE SIGNOS: • SOBRE EL EJE OX(ÓPTICO): • POSITIVAS DISTANCIAS A LA DERECHA DEL VÉRTICE O CENTRO DEL ESPEJO • NEGATIVAS A LA IZQUIERDA • SOBRE EL EJE OY(PERPENDICULAR AL ÓPTICO) – TAMAÑO (Y) • POSITIVAS POR ENCIMA DEL EJE ÓPTICO • NEGATIVAS POR DEBAJO DEL EJE ÓPTICO

  39. EL DIOPTRIO ESFÉRICO n1 n2 P – PUNTO OBJETO P’ – PUNTO IMAGEN, TRAS LA REFRACCIÓN ENTRE AMBOS MEDIOS NORMAL i r R H   ’ O P’ P C S S’ APROXIMACIÓN PARAXIAL 1-RAYOS CON ÁNGULO MUY PEQUEÑO CON RESPECTO AL EJE ÓPTICO 2- LA DISTANCIA ENTRE O Y LA PROYECCIÓN DE H ES DESPRECIABLE

  40. EL DIOPTRIO ESFÉRICO n1 n2 NORMAL i r R H   ’ O P’ P C S S’ OBJETIVO: RELACIONAR S Y S' CON LAS CARACTERÍSTICAS DE AMBOS MEDIOS (N1;N2 Y R)

  41. EL DIOPTRIO ESFÉRICO n1 n2 NORMAL i r R H   ’ O P’ P C S S’

  42. EL DIOPTRIO ESFÉRICO n1 n2 NORMAL i r R H   ’ O P’ P C S S’

  43. EL DIOPTRIO ESFÉRICO n1 n2 NORMAL i r R H   ’ O P’ P C S S’

  44. EL DIOPTRIO ESFÉRICO UBICACIÓN DE LOS FOCOS FOCO IMAGEN – PUNTO DONDE CONVERGEN LOS RAYOS QUE INCIDEN PARALELOS AL EJE ÓPTICO S= n1 n2 O C f’

  45. EL DIOPTRIO ESFÉRICO UBICACIÓN DE LOS FOCOS FOCO OBJETO – PUNTO DESDE EL QUE PARTEN TODOS LOS RAYOS QUE SALEN PARALELOS AL EJE ÓPTICO TRAS LA REFRACCIÓN S’= n1 n2 O f C

  46. EL DIOPTRIO ESFÉRICO UBICACIÓN DE LOS FOCOS n1 n2 O f C f’

  47. FORMACIÓN DE IMÁGENES EL DIOPTRIO ESFÉRICO • TRAZADO GEOMÉTRICO DE RAYOS: • RAYO1 – PARALELO AL EJE ÓPTICO  REFRACCIÓN PASA POR EL FOCO IMAGEN. • RAYO2 – PARTE DEL FOCO OBJETO  REFRACCIÓN PARALELA AL EJE ÓPTICO • RAYO3- INCIDE PERPENDICULARMENTE A LA SUPERFICIE ESFÉRICA  NO SUFRE DESVIACIÓN EN SU REFRACCIÓN CONVEXO n1 n2 O f C f’ REAL INVERTIDA REDUCIDA

  48. FORMACIÓN DE IMÁGENES EL DIOPTRIO ESFÉRICO CONVEXO AUMENTO n1 n2 O f C f’ S S’

  49. FORMACIÓN DE IMÁGENES EL DIOPTRIO ESFÉRICO CÓNCAVO n1 n2 O f’ C f VIRTUAL DERECHA REDUCIDA

  50. EL DIOPTRIO ESFÉRICO INCIDENCIA DE RAYOS PARALELOS CONVEXO n1 n2 CONVERGENTE O C f’ R>0 POSITIVO  f’ (FOCO IMAGEN) > 0 SI n1<n2

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