TEMA 8TEMA 8
Óptica GeométricaÓptica Geométrica
8ª - Principios y Leyes8ª - Principios y Leyes
fundamentalesfundamentales
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TEMA 8 - Óptica geométricaTEMA 8 - Óptica geométrica
 Reflexión y RefracciónReflexión y Refracción
 Leyes de reflexión y...
La luz al cambiar de medioLa luz al cambiar de medio
 Cuando un haz de luz que viajaCuando un haz de luz que viaja
librem...
ReflexiónReflexión
 Cuando un rayo de luz que viaja en unCuando un rayo de luz que viaja en un
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Reflexión (II)Reflexión (II)
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RefracciónRefracción
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Ley de SnellLey de Snell
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Índice de refracciónÍndice de refracción
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Refracción (II)Refracción (II)
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EspejismosEspejismos
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Refracción y Reflexión parcialRefracción y Reflexión parcial
 Retrovisor anti-deslumbramientoRetrovisor anti-deslumbramie...
Reflexión interna totalReflexión interna total
Existe un ángulo por encima del cual no hayExiste un ángulo por encima del ...
Reflexión interna (II)Reflexión interna (II)
 Sensor de lluviaSensor de lluvia
 Fibra ópticaFibra óptica
2º FÍSICA MCM –...
Fundamentos de Física II
DispersiónDispersión
 El índice de refracción de un medioEl índice de refracción de un medio
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Prisma de caras planasPrisma de caras planas
2º FÍSICA MCM – SUMMA ALDAPETA
Prismas triangularesPrismas triangulares
2º FÍSICA MCM – SUMMA ALDAPETA
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ArcoirisArcoiris
 El arcoiris se forma cuando la luz del solEl arcoiris se forma cuando la luz del sol
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  1. 1. TEMA 8TEMA 8 Óptica GeométricaÓptica Geométrica 8ª - Principios y Leyes8ª - Principios y Leyes fundamentalesfundamentales 2º FÍSICA MCM – SUMMA ALDAPETA
  2. 2. TEMA 8 - Óptica geométricaTEMA 8 - Óptica geométrica  Reflexión y RefracciónReflexión y Refracción  Leyes de reflexión y refracciónLeyes de reflexión y refracción  EjemplosEjemplos  Prismas y ArcoirisPrismas y Arcoiris  Láminas de caras planas (demostración pizarra)Láminas de caras planas (demostración pizarra) 2º FÍSICA MCM – SUMMA ALDAPETA
  3. 3. La luz al cambiar de medioLa luz al cambiar de medio  Cuando un haz de luz que viajaCuando un haz de luz que viaja libremente por un medio se encuentralibremente por un medio se encuentra con otro medio distinto puede:con otro medio distinto puede: 1.1. Ser absorbido (total o parcialmente)Ser absorbido (total o parcialmente) 2.2. Ser reflejado (total o parcialmente)Ser reflejado (total o parcialmente) 3.3. Atravesar el nuevo medio (total oAtravesar el nuevo medio (total o parcialmente)parcialmente)  Nos dedicaremos a los casos 2 y 3Nos dedicaremos a los casos 2 y 3 2º FÍSICA MCM – SUMMA ALDAPETA
  4. 4. ReflexiónReflexión  Cuando un rayo de luz que viaja en unCuando un rayo de luz que viaja en un medio encuentra una frontera con unmedio encuentra una frontera con un segundo medio, se refleja total osegundo medio, se refleja total o parcialmente.parcialmente.  Si la superficie es lisa y pulidaSi la superficie es lisa y pulida  ReflexiónReflexión especularespecular  En caso contrarioEn caso contrario  Reflexión difusaReflexión difusa 2º FÍSICA MCM – SUMMA ALDAPETA
  5. 5. Reflexión (II)Reflexión (II)  El rayo reflejado está en el plano deEl rayo reflejado está en el plano de incidencia (formado por la normal a laincidencia (formado por la normal a la superficie reflectora y el rayo incidente)superficie reflectora y el rayo incidente)  El ángulo entre el rayo reflectado y laEl ángulo entre el rayo reflectado y la normal es igual al ángulo entre el rayonormal es igual al ángulo entre el rayo incidente y la normal. Es decir:incidente y la normal. Es decir: ξξ””== ξξ 2º FÍSICA MCM – SUMMA ALDAPETA
  6. 6. RefracciónRefracción  Cuando un rayo se encuentra con laCuando un rayo se encuentra con la frontera de otro medio, una parte del rayofrontera de otro medio, una parte del rayo se refleja y otra puede transmitirse al otrose refleja y otra puede transmitirse al otro medio. En la “interfase”, el rayo cambia demedio. En la “interfase”, el rayo cambia de dirección. Este fenómeno se conoce comodirección. Este fenómeno se conoce como refracción de la luz.refracción de la luz.  La ley que describe este fenómeno seLa ley que describe este fenómeno se debe a Willebord Snell (1621) (aunque eldebe a Willebord Snell (1621) (aunque el primero que lo publicó fue Descartesprimero que lo publicó fue Descartes (1637)(1637) 2º FÍSICA MCM – SUMMA ALDAPETA
  7. 7. Ley de SnellLey de Snell  El rayo refractado está contenido en elEl rayo refractado está contenido en el plano de incidencia determinado por laplano de incidencia determinado por la normal a la superficie que delimita ambosnormal a la superficie que delimita ambos medios y el rayo incidente.medios y el rayo incidente.  El ángulo que forma el rayo refractado conEl ángulo que forma el rayo refractado con la normal (la normal (ξξ’) y el ángulo que forma el’) y el ángulo que forma el rayo incidente con la normal (rayo incidente con la normal (ξξ))obedecenobedecen la ecuación:la ecuación: 2º FÍSICA MCM – SUMMA ALDAPETA
  8. 8. Índice de refracciónÍndice de refracción  El índice de refracción n se define como elEl índice de refracción n se define como el cociente entre la velocidad de la luz en elcociente entre la velocidad de la luz en el vacío (c) con la velocidad de la luz en elvacío (c) con la velocidad de la luz en el medio:medio: Vacuum 1.000 Air at STP 1.00029 Ice 1.31 Water at 20 C 1.33 Acetone 1.36 Ethyl alcohol 1.36 Sugar solution(30%) 1.38 Fluorite 1.433 Fused quartz 1.46 Glycerine 1.473 Sugar solution (80%) 1.49 Typical crown glass 1.52 Crown glasses 1.52-1.62 Spectacle crown, C-1 1.523 Sodium chloride 1.54 Polystyrene 1.55-1.59 Carbon disulfide 1.63 Flint glasses 1.57-1.75 Heavy flint glass 1.65 Extra dense flint, EDF-3 1.7200 Methylene iodide 1.74 Sapphire 1.77 Rare earth flint 1.7-1.84 Lanthanum flint 1.82-1.98 Arsenic trisulfide glass 2.04 Diamond 2.417 2º FÍSICA MCM – SUMMA ALDAPETA
  9. 9. Refracción (II)Refracción (II)  Cuando la luz pasa a un medio de índiceCuando la luz pasa a un medio de índice de refracciónde refracción mayormayor::  Se desvíaSe desvía haciahacia la normal.la normal.  Su velocidad y longitud de ondaSu velocidad y longitud de onda disminuyendisminuyen..  Su frecuencia no se altera.Su frecuencia no se altera.  En caso de pasar a un medio con índiceEn caso de pasar a un medio con índice de refracciónde refracción menormenor::  Se desvíaSe desvía alejándose dealejándose de la normal.la normal.  Su velocidad y longitud de ondaSu velocidad y longitud de onda aumentanaumentan..  Su frecuencia no se alteraSu frecuencia no se altera 2º FÍSICA MCM – SUMMA ALDAPETA
  10. 10. EspejismosEspejismos  En un gas, el índice de refracciónEn un gas, el índice de refracción disminuye con la temperatura.disminuye con la temperatura.  Si la superficie del suelo está muy calienteSi la superficie del suelo está muy caliente  Espejismo inferiorEspejismo inferior  Si la superficie está fríaSi la superficie está fría  Espejismo superiorEspejismo superior 2º FÍSICA MCM – SUMMA ALDAPETA
  11. 11. Refracción y Reflexión parcialRefracción y Reflexión parcial  Retrovisor anti-deslumbramientoRetrovisor anti-deslumbramiento (reflexión parcial)(reflexión parcial) 2º FÍSICA MCM – SUMMA ALDAPETA
  12. 12. Reflexión interna totalReflexión interna total Existe un ángulo por encima del cual no hayExiste un ángulo por encima del cual no hay rayo transmitido, sino que todo el rayo esrayo transmitido, sino que todo el rayo es reflejado. El ángulo crítico cuyo valor es:reflejado. El ángulo crítico cuyo valor es: n n c ' sin =ε 2º FÍSICA MCM – SUMMA ALDAPETA
  13. 13. Reflexión interna (II)Reflexión interna (II)  Sensor de lluviaSensor de lluvia  Fibra ópticaFibra óptica 2º FÍSICA MCM – SUMMA ALDAPETA
  14. 14. Fundamentos de Física II DispersiónDispersión  El índice de refracción de un medioEl índice de refracción de un medio depende de la longitud de onda. A estedepende de la longitud de onda. A este fenómeno se le llama “dispersión” de lafenómeno se le llama “dispersión” de la luz.luz. 2º FÍSICA MCM – SUMMA ALDAPETA
  15. 15. Prisma de caras planasPrisma de caras planas 2º FÍSICA MCM – SUMMA ALDAPETA
  16. 16. Prismas triangularesPrismas triangulares 2º FÍSICA MCM – SUMMA ALDAPETA AppletApplet – Prisma triangular– Prisma triangular
  17. 17. ArcoirisArcoiris  El arcoiris se forma cuando la luz del solEl arcoiris se forma cuando la luz del sol incide en las gotas de agua suspendidasincide en las gotas de agua suspendidas en la atmósferaen la atmósfera  El índice de refracción del agua dependeEl índice de refracción del agua depende de la longitud de onda (nde la longitud de onda (nvv=1.344 –=1.344 – nnrr=1.331)=1.331) 2º FÍSICA MCM – SUMMA ALDAPETA

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