1. ÓPTICA
ARMANDO GABRIEL
ESPELETA GÓMEZ

2. La óptica es la rama de la física
que estudia el comportamiento
de la luz, sus características y
sus manifestaciones. Abarca el
estudio de la reflexión, la
refracción, las interferencias, la
difracción, la formación de
imágenes y la interacción de la
luz con la materia.

3. NATURALEZA DE LA LUZ
1.-Teoría corpuscular de Newton:1.-Teoría corpuscular de Newton: LosLos
focos emitirían minúsculas partículas que se propagan enfocos emitirían minúsculas partículas que se propagan en
línea recta en todas las direcciones, y al chocar contralínea recta en todas las direcciones, y al chocar contra
nuestros ojos producirían la sensación luminosa.nuestros ojos producirían la sensación luminosa.
2.-Teoría ondulatoria de Huygens:2.-Teoría ondulatoria de Huygens:
Propuso que la luz consiste en la propagación de unaPropuso que la luz consiste en la propagación de una
perturbación ondulatoria del medio. Creía que la luz eraperturbación ondulatoria del medio. Creía que la luz era
similar a las ondas sonorassimilar a las ondas sonoras

4. Teoría electromagnética (Maxwell)
 Propuso que la luz era una onda electromagnética de alta
frecuencia. Las ondas luminosas consistirían en la
propagación, sin necesidad de soporte material, de un campo
eléctrico y magnético perpendiculares entre sí.
 Propuso que la luz estaba formada por un haz de pequeños
corpúsculos o cuantos de energía, denominados fotones. La
energía de cada fotón sería proporcional a la frecuencia de la
luz
Teoría corpuscular (Einstein)

5. Naturaleza de la luz
Tras todas estas teorías, finalmente se llegó a la
conclusión de que la luz poseía una doble
naturaleza: Corpuscular y ondulatoria; Se
propagaba mediante ondas electromagnéticas y
presentaría fenómenos típicos.
 Nota: En realidad la luz no se propaga rectilíneamente,Nota: En realidad la luz no se propaga rectilíneamente,
pues presenta el fenómeno de difracción; Sin embargo sepues presenta el fenómeno de difracción; Sin embargo se
toma esta linealidad para simplificar la comprensión de latoma esta linealidad para simplificar la comprensión de la
naturaleza de la luz.naturaleza de la luz.

6. REFLEXIÓN
La reflexión es el cambio de dirección de un rayo
o una onda que ocurre en la superficie de
separación entre dos medios, de tal forma que
regresa al medio inicial. Ejemplos comunes son
la reflexión de la luz, el sonido y las ondas en el
agua.

7. Leyes fundamentales de la reflexión

8. REFRACCIÓN
La refracción es el cambio de dirección que
experimenta una onda al pasar de un medio material
a otro. La refracción se origina en el cambio de
velocidad que experimenta la onda. El
índice de refracción es precisamente la relación entre
la velocidad de la onda en un medio de referencia y
su velocidad en el medio de que se trate.

9. Leyes fundamentales de la refracción

10. Ejemplo

11. DIFRACCIÓN
Es un fenómeno característico de las ondas que
consiste en la dispersión y curvado aparente de las
ondas cuando encuentran un obstáculo.
También sucede cuando un grupo de ondas de tamaño
finito se propaga; por ejemplo, por causa de la
difracción, un haz angosto de ondas de luz de un
láser deben finalmente divergir en un rayo más
amplio a una distancia suficiente del emisor.

12. Ejemplo

13. LAS LENTESLAS LENTES
Las lentes son cuerpos transparentes que tienen laLas lentes son cuerpos transparentes que tienen la
propiedad de modificar el tamaño visual de lospropiedad de modificar el tamaño visual de los
objetos que se ven a través de ellas.objetos que se ven a través de ellas.
Al observar diferentes lentes, comprobamos queAl observar diferentes lentes, comprobamos que
todas ellas presentas dos caras, de las cuales unatodas ellas presentas dos caras, de las cuales una
es curva y la otra puede ser plana o curva.es curva y la otra puede ser plana o curva.
Las caras curvas pueden ser: cilíndricas,Las caras curvas pueden ser: cilíndricas,
parabólicas, esféricaparabólicas, esférica

14. CLASIFICACIÓN DE LAS LENTESCLASIFICACIÓN DE LAS LENTES
Las lentes se pueden clasificar en dosLas lentes se pueden clasificar en dos
grandes grupos:grandes grupos:
Lentes CONVERGENTES.Lentes CONVERGENTES.
Lentes DIVERGENTES.Lentes DIVERGENTES.

15. LENTESLENTES
CONVERGENTECONVERGENTE
SS

16. LENTES CONVERGENTESLENTES CONVERGENTES

17. CARACTERÍSTICAS DE UNA LENTECARACTERÍSTICAS DE UNA LENTE
CONVERGENTECONVERGENTE
 Los lentes convergentes son los que magnifican elLos lentes convergentes son los que magnifican el
tamaño aparente del objeto observado. Una lentetamaño aparente del objeto observado. Una lente
convergente refracta los rayos de luz de talconvergente refracta los rayos de luz de tal
manera que converjan.manera que converjan.
 Las lentes convergentes son más gruesas por elLas lentes convergentes son más gruesas por el
centro que por los extremos.centro que por los extremos.

18. ELEMENTOS DE UNA LENTEELEMENTOS DE UNA LENTE
CONVERGENTECONVERGENTE
Consideremos una lente biconvexa.

19. Centro de curvatura: Como una
lente biconvexa tiene dos caras esféricas
presenta dos centros de curvatura C Y
C’, que corresponden a los respectivos
centros de las esferas a los cuales
pertenecen esas caras.

20. Eje principal: es la recta que pasa por
los centros de curvatura C y C”.
Centro Óptico (O): es el punto del
eje principal que tiene la propiedad de
que todo rayo que pasa por él no se
desvía al atravesar la lente.

21.  Eje Secundario: es toda recta distinta al eje
principal que pasa por el centro óptico.
 Focos Principales: Cuando un haz de rayos
luminosos paralelos al eje principal llegan a una
lente biconvexa.

22. La distancia FO se denomina Distancia Focal

23. Al atravesar la lente, los rayos se refractanAl atravesar la lente, los rayos se refractan
concurriendo a un punto (F) del eje principalconcurriendo a un punto (F) del eje principal
que se denomina, foco principal. Este es unque se denomina, foco principal. Este es un
foco real porque está formado por los propiosfoco real porque está formado por los propios
rayos.rayos.
Como la lente tiene dos caras, los rayos puedenComo la lente tiene dos caras, los rayos pueden
incidir de izquierda a derecha o de derecha aincidir de izquierda a derecha o de derecha a
izquierda y, por lo tanto, posee dos focosizquierda y, por lo tanto, posee dos focos
principales F y F”.principales F y F”.

24. TRAYECTORIA DE LOS RAYOS EN UNATRAYECTORIA DE LOS RAYOS EN UNA
LENTE CONVERGENTELENTE CONVERGENTE
Un rayo paralelo al
eje Principal, se
refracta al atravesar
la lente pasando por
el foco principal (F).

25. Un rayo que pasa por el centro óptico (O)
atraviesa la lente sin experimentar desviación.

26. Un rayo que pasa por el foco principal (F), se
refracta al atravesar por la lente y emerge
paralelo al eje principal.

27. FORMACIÓN DE IMÁGENES CON LENTESFORMACIÓN DE IMÁGENES CON LENTES
CONVERGENTESCONVERGENTES
Para la formación de imágenes utilizan un
procedimiento similar al empleado en los
espejos esféricos.
Al igual que en los espejos esféricos, las
característica de la imagen de un objeto
depende de la distancia de ese objeto con
respecto a la lente. Se consideran los
siguientes casos:

28. 1. El objeto se halla a una distancia de la lente1. El objeto se halla a una distancia de la lente
mayor que el doble de la distancia focalmayor que el doble de la distancia focal
La imagen del objeto AB es real, invertida y de
menor tamaño que el del objeto.

29. 2. El objeto se encuentra a una distancia de2. El objeto se encuentra a una distancia de
la lentela lente igualigual al doble de la distancia focalal doble de la distancia focal
La imagen es real, invertida y de igual tamaño
que el objeto.

30. 3. El objeto está ubicado entre el foco y el3. El objeto está ubicado entre el foco y el
doble de la distancia focaldoble de la distancia focal
La imagen es real, invertida y de mayormayor tamaño
que el objeto.

31. 4. El objeto está colocado en el foco principal.4. El objeto está colocado en el foco principal.
La imagen no se forma porque los rayos
refractados son paralelos.

32. 5. El objeto se encuentra entre el foco (F) y la5. El objeto se encuentra entre el foco (F) y la
lente.lente.
La imagen es virtual, derecha y de mayor
tamaño que el objeto.

33. LENTESLENTES
DIVERGENTESDIVERGENTES

34. LAS LENTES DIVERGENTESLAS LENTES DIVERGENTES
Existen diferentes tipos de lentes divergentes:

35. CARACTERÍSTICAS DE LENTESCARACTERÍSTICAS DE LENTES
DIVERGENTESDIVERGENTES
 Las lentes divergentes son las que reducen el
tamaño aparente del objeto observado.
 Las lentes divergentes son más gruesas por los
extremos que por el centro.

36. ELEMENTOS DE UNA LENTEELEMENTOS DE UNA LENTE
DIVERGENTEDIVERGENTE
A modo de ejemplo analicemos el caso de una
lente Bicóncava.

37. Eje principal: es la recta que pasa por los
centros de las superficies esféricas a las que
pertenecen ambas caras.
Centro Óptico (O): es el punto del eje
principal que goza de la propiedad de que
todo rayo que pasa por el, atraviesa la lente
sin desviarse.

38. El foco Principal: si se hace incidir sobre la
lente un haz de rayos paralelos.

39. Los rayos luminosos al atravesar la lente se
desvían y divergen entre si, pero las
prolongaciones de los rayos refractados
concurren en un punto F del eje principal que se
denomina foco principal. Como este foco se forma
por las prolongaciones de los rayos, es un foco
virtual.

40. Al igual que en las lentes biconvexas, estas
lentes, estas lentes poseen dos focos (F y F”),
porque los rayos de la luz pueden incidir en una
o en la otra cara

41. TRAYECTORIA DE LOS RAYOS DE UNATRAYECTORIA DE LOS RAYOS DE UNA
LENTE DIVERGENTELENTE DIVERGENTE
A. Rayo paralelo al eje principal.A. Rayo paralelo al eje principal.
Un rayo paralelo al eje principal se refracta
de modo tal que su prolongación pasa por el
foco (F).

42. B. Rayo que pasa por el Centro ÓpticoB. Rayo que pasa por el Centro Óptico
Un rayo que pasa por el centro óptico atraviesa la
lente sin desviarse.

43. C. Rayo cuya prolongación pasa por el focoC. Rayo cuya prolongación pasa por el foco
principal.principal.
Un rayo cuya prolongación pasa por el foco
principal (F”)

44. FORMACIÓN DE IMÁGENES ENFORMACIÓN DE IMÁGENES EN
UNA LENTE DIVERGENTEUNA LENTE DIVERGENTE
Para obtener la imagen de un objeto en una
lente bicóncava, se utilizan dos rayos que parten
de su punto extremo: uno paralelo al eje principal
y otro que pasa por el Centro Óptico.

45. La imagen que se obtiene del objeto es virtual,
derecha, de menor tamaño y está situada entre el
objeto y la lente.

46. AplicacionesAplicaciones
Las lentes de contacto o las lentes de las gafas o
anteojos corrigen defectos visuales. También se
utilizan lentes en la cámara fotográfica, el
microscopio, el telescopio y otros instrumentos
ópticos. Otros sistemas pueden emplearse
eficazmente como lentes en otras regiones del
espectro electromagnético, como ocurre con las
lentes magnéticas usadas en los microscopios
electrónicos.

48. Imágenes en espejos planos

49. Imágenes en espejos curvos

50. Formación de imágenes en el ojo
humano

51. Formación de imágenes en el ojo
humano

52. ABERRACIÓN CROMÁTICA
Una aberración, en fotografía, es la
deficiencia óptica de un objetivo que da
lugar a imágenes faltas de nitidez o
deformadas.
Hay dos tipos principales de aberración:
la esférica:(perturbación del foco)
la cromática:(perturbación del color)

53. EJEMPLOS DE ABERRACION
CROMÁTICA

55. CORRECCION DE LA ABERRACIÓN
CROMÁTICA

56. Las lentes poseen un foco distinto
para cada color.

57. PRISMA
En óptica, un prisma es un objeto capaz
de refractar, reflejar y descomponer la luz
en los colores del arco iris. Generalmente,
estos objetos tienen la forma de un
prisma triangular, de ahí su nombre.

58. De acuerdo con la ley de Snell,
cuando la luz pasa del aire al
vidrio del prisma disminuye su
velocidad, desviando su
trayectoria y formando un
ángulo con respecto a la
interface. Como consecuencia,
se refleja o se refracta la luz.

59. Los prismas reflectivos
son los que únicamente
reflejan la luz, como son
más fáciles de elaborar
que los espejos, se
utilizan en instrumentos
ópticos como los
prismáticos, los
monoculares y otros.

60. Los prismas dispersivos
son usados para
descomponer la luz en el
espectro del arco iris; la luz
blanca entrando al prisma
es una mezcla de diferentes
frecuencias y cada una se
desvía de manera diferente.

61. Los prismas polarizantes
separan cada haz de luz en
componentes de variante
polarización.