TEMA 8  Óptica Geométrica8ª - Principios y Leyes    fundamentales       2º FÍSICA MCM – SUMMA ALDAPETA
TEMA 8 - Óptica geométrica   Reflexión y Refracción       Leyes de reflexión y refracción       Ejemplos   Prismas y A...
La luz al cambiar de medio    Cuando un haz de luz que viaja     libremente por un medio se encuentra     con otro medio ...
Reflexión   Cuando un rayo de luz que viaja en un    medio encuentra una frontera con un    segundo medio, se refleja tot...
Reflexión (II)   El rayo reflejado está en el plano de    incidencia (formado por la normal a la    superficie reflectora...
Refracción   Cuando un rayo se encuentra con la    frontera de otro medio, una parte del rayo    se refleja y otra puede ...
Ley de Snell   El rayo refractado está contenido en el    plano de incidencia determinado por la    normal a la superfici...
Índice de refracción    Vacuum   El índice de refracción n se define como el                       1.000    Spectacle cro...
Refracción (II)   Cuando la luz pasa a un medio de índice    de refracción mayor:       Se desvía hacia la normal.     ...
Espejismos   En un gas, el índice de refracción    disminuye con la temperatura.       Si la superficie del suelo está m...
Refracción y Reflexión parcial Retrovisor anti-deslumbramiento(reflexión parcial)              2º FÍSICA MCM – SUMMA ALDA...
Reflexión interna totalExiste un ángulo por encima del cual no hay rayo transmitido, sino que todo el rayo es reflejado. E...
Reflexión interna (II)   Sensor de lluvia   Fibra óptica                   2º FÍSICA MCM – SUMMA ALDAPETA
Dispersión   El índice de refracción de un medio    depende de la longitud de onda. A este    fenómeno se le llama “dispe...
Prismas   Fundamentos de Física II2º FÍSICA MCM – SUMMA ALDAPETA
Prisma (II) Applet           2º FÍSICA MCM – SUMMA ALDAPETA
Arcoiris   El arcoiris se forma cuando la luz del sol    incide en las gotas de agua suspendidas    en la atmósfera   El...
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  1. 1. TEMA 8 Óptica Geométrica8ª - Principios y Leyes fundamentales 2º FÍSICA MCM – SUMMA ALDAPETA
  2. 2. TEMA 8 - Óptica geométrica Reflexión y Refracción  Leyes de reflexión y refracción  Ejemplos Prismas y Arcoiris Láminas de caras planas (demostración pizarra) 2º FÍSICA MCM – SUMMA ALDAPETA
  3. 3. La luz al cambiar de medio Cuando un haz de luz que viaja libremente por un medio se encuentra con otro medio distinto puede: 1. Ser absorbido (total o parcialmente) 2. Ser reflejado (total o parcialmente) 3. Atravesar el nuevo medio (total o parcialmente) Nos dedicaremos a los casos 2 y 3 2º FÍSICA MCM – SUMMA ALDAPETA
  4. 4. Reflexión Cuando un rayo de luz que viaja en un medio encuentra una frontera con un segundo medio, se refleja total o parcialmente.  Si la superficie es lisa y pulida  Reflexión especular  En caso contrario  Reflexión difusa 2º FÍSICA MCM – SUMMA ALDAPETA
  5. 5. Reflexión (II) El rayo reflejado está en el plano de incidencia (formado por la normal a la superficie reflectora y el rayo incidente) El ángulo entre el rayo reflectado y la normal es igual al ángulo entre el rayo incidente y la normal. Es decir: ξ”= ξ 2º FÍSICA MCM – SUMMA ALDAPETA
  6. 6. Refracción Cuando un rayo se encuentra con la frontera de otro medio, una parte del rayo se refleja y otra puede transmitirse al otro medio. En la “interfase”, el rayo cambia de dirección. Este fenómeno se conoce como refracción de la luz. La ley que describe este fenómeno se debe a Willebord Snell (1621) (aunque el primero que lo publicó fue Descartes (1637) 2º FÍSICA MCM – SUMMA ALDAPETA
  7. 7. Ley de Snell El rayo refractado está contenido en el plano de incidencia determinado por la normal a la superficie que delimita ambos medios y el rayo incidente. El ángulo que forma el rayo refractado con la normal (ξ’) y el ángulo que forma el rayo incidente con la normal (ξ) obedecen la ecuación: 2º FÍSICA MCM – SUMMA ALDAPETA
  8. 8. Índice de refracción Vacuum El índice de refracción n se define como el 1.000 Spectacle crown, C-1 1.523 cociente entre la velocidad de la luz en1.54Air at STP 1.00029 Sodium chloride el Polystyrene 1.55-1.59 vacío (c) con1.33 velocidaddisulfidela luz en el la deIce 1.31Water at 20 C Carbon 1.63Acetone medio: 1.36 Flint glasses 1.57-1.75Ethyl alcohol 1.36 Heavy flint glass 1.65Sugar solution(30%) 1.38 Extra dense flint, EDF-3 1.7200Fluorite 1.433 Methylene iodide 1.74Fused quartz 1.46 Sapphire 1.77Glycerine 1.473 Rare earth flint 1.7-1.84Sugar solution (80%) 1.49 Lanthanum flint 1.82-1.98Typical crown glass 1.52 Arsenic trisulfide glass 2.04Crown glasses 1.52-1.62 Diamond 2.417 2º FÍSICA MCM – SUMMA ALDAPETA
  9. 9. Refracción (II) Cuando la luz pasa a un medio de índice de refracción mayor:  Se desvía hacia la normal.  Su velocidad y longitud de onda disminuyen.  Su frecuencia no se altera. En caso de pasar a un medio con índice de refracción menor:  Se desvía alejándose de la normal.  Su velocidad y longitud de onda aumentan.  Su frecuencia no se altera 2º FÍSICA MCM – SUMMA ALDAPETA
  10. 10. Espejismos En un gas, el índice de refracción disminuye con la temperatura.  Si la superficie del suelo está muy caliente  Espejismo inferior  Si la superficie está fría  Espejismo superior 2º FÍSICA MCM – SUMMA ALDAPETA
  11. 11. Refracción y Reflexión parcial Retrovisor anti-deslumbramiento(reflexión parcial) 2º FÍSICA MCM – SUMMA ALDAPETA
  12. 12. Reflexión interna totalExiste un ángulo por encima del cual no hay rayo transmitido, sino que todo el rayo es reflejado. El ángulo crítico cuyo valor es: n sin ε c = n 2º FÍSICA MCM – SUMMA ALDAPETA
  13. 13. Reflexión interna (II) Sensor de lluvia Fibra óptica 2º FÍSICA MCM – SUMMA ALDAPETA
  14. 14. Dispersión El índice de refracción de un medio depende de la longitud de onda. A este fenómeno se le llama “dispersión” de la luz. Fundamentos de Física II 2º FÍSICA MCM – SUMMA ALDAPETA
  15. 15. Prismas Fundamentos de Física II2º FÍSICA MCM – SUMMA ALDAPETA
  16. 16. Prisma (II) Applet 2º FÍSICA MCM – SUMMA ALDAPETA
  17. 17. Arcoiris El arcoiris se forma cuando la luz del sol incide en las gotas de agua suspendidas en la atmósfera El índice de refracción del agua depende de la longitud de onda (nv=1.344 – nr=1.331) 2º FÍSICA MCM – SUMMA ALDAPETA

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