El documento trata sobre óptica geométrica. Explica los postulados básicos de la óptica como la propagación rectilínea de la luz y la independencia de los rayos luminosos. Describe los dioptrios esféricos y planos, y cómo forman imágenes reales e virtuales. También cubre el funcionamiento de lentes, espejos, lupas, microscopios y telescopios refractores.

1. 5. Óptica geométrica
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
La luz en el currículo de ESO y
Bachillerato
Postulados básicos de Óptica
Dioptrios
Óptica geométrica. Dioptrio
esférico y dioptrio plano.
Espejos y lentes delgadas.
Principales aplicaciones
tecnológicas
El ojo humano

2. 1. La luz en el currículo de ESO y Bachillerato
Óptica
(B.O.C.M. 27 de Junio de 2008)
1. Naturaleza de las ondas
2.
3.
4.
5.
6.
7.
electromagnéticas.
Espectro electromagnético.
Naturaleza de la luz.
Propagación de la luz: reflexión y
refracción.
Prisma óptico. Dispersión lumínica.
Óptica geométrica. Dioptrio esférico
y dioptrio plano.
Espejos y lentes delgadas.
Principales aplicaciones tecnológicas

3. 2. Postulados básicos de Óptica
o
o
o
o
La luz está formada por un conjunto
de rayos
Ley de propagación rectilínea de
la luz: la luz está formada por rayos
que se propagan en línea recta desde
el foco
Ley de independencia de los rayos
luminosos: la acción de cada rayo es
independiente de la de los demás
Ley de reciprocidad: la trayectoria
de un rayo desde el foco F hasta el
punto P es la misma que seguiría si se
emitiera desde el punto P hacia F

4. 2. Cámara oscura

5. 2. Penumbra
o Fuentes extensas de luz
o http://www.fisica-quimica-
secundariabachillerato.es/animacionesflashinteractivas/optica/umbra_penu
mbra_eclipse.htm

6. 5. Dioptrio esférico y plano
o Dioptrio convergente:
aquel que tiende a
aproximar un haz de
rayos paralelos al eje
del sistema
o Dioptrio divergente:
aquel que tiende a
separar un haz de rayos
paralelos al eje del
sistema

7. 5. Óptica geométrica
o Objeto: foco del que se
emiten los rayos
luminosos
o Imagen: figura
formada por la
intersección de los
rayos procedentes del
objeto

8. 5. Óptica geométrica
o Formación de una imagen única a partir de
todos los rayos provenientes de un objeto:
superficies parabólicas.
o Los dioptrios más utilizados son el plano y el
esférico.
o Aproximación paraxial de la Óptica
Geométrica. sólo se admiten rayos que se
desplacen en las proximidades del eje óptico:

9. 5. Elementos de un dioptrio
o Centro de curvatura: centro
geométrico de la superficie
esférica correspondiente a una
lente o espejo
o Eje óptico: eje perpendicular a
la lente que pasa por el centro
o Vértice: punto de corte de la
superficie del dioptrio con el eje
óptico
o Radio de curvatura: distancia
entre el centro de curvatura y el
vértice

10. 6. Elementos de una lente
o Lente: dioptrio formados
por más de dos superficies
de las cuales una es curva
o Centro óptico: punto
geométrico que no desvía
los rayos de luz
o Lente delgada: aquella de
grosor despreciable

11. 6. Lentes
o Convexas: son más gruesas en
la parte central, por lo que hacen
converger los rayos que las
atraviesan. También se
denominan convergentes o
positivas (la distancia focal es
positiva)
o Cóncavas: son más delgadas en
la parte central, por lo que hacen
diverger los rayos que las
atraviesan. También se
denominan divergentes o
negativas (la distancia focal es
negativa)

12. 6. Lentes
o Foco objeto: punto que se
caracteriza por que todos los
rayos que proceden de él salen
del sistema en dirección paralela
al eje óptico
o Foco imagen: punto que se
caracteriza por que todos los
rayos que proceden en dirección
paralela al eje óptico salen del
sistema dirigidos hacia él
o Distancia focal: Distancia desde
el centro óptico al foco. Es la
misma en lentes delgadas

13. 6. Lentes
o
o
o
o
Imagen real: la que se forma por
convergencia de los rayos en un
punto. Se puede detectar mediante
una pantalla situada en dicho punto
Imagen virtual: la obtenida por la
prolongación de los rayos en sentido
opuesto al de propagación. No se
puede registrar mediante una
pantalla
Imagen derecha (directa): la que
está dispuesta en el mismo sentido
con respecto al eje óptico
Imagen invertida: la que está
dispuesta en sentido opuesto con
respecto al eje óptico

14. 6. Formación de imágenes
Tres rayos principales:
o el rayo paralelo al eje
óptico se dirige hacia el
foco imagen
o el rayo que pasa por el
centro óptico de la lente
no se desvía
o el rayo proveniente del
foco objeto se refracta
en dirección paralela al
eje óptico

15. 6. Lentes convergentes
o s > 2f
Si el objeto está a una
distancia superior al
doble del la distancia
focal, la imagen es real,
invertida y menor
http://www.wainet.ne.jp/~yuasa/flash/EngConvex_lens.swf

16. 6. Lentes convergentes
o 2f > s > f
Si el objeto está a una
distancia superior a la
distancia focal, la imagen
es real, invertida y
mayor
(proyector de diapositivas)

17. 6. Lentes convergentes
o s<f
Si el objeto está a una
distancia inferior a la
distancia focal, la
imagen es virtual,
derecha y mayor
(lupa)
http://www.wainet.ne.jp/~yuasa/flash/EngLoupe.swf

18. 6. Lentes divergentes
La imagen formada en
lentes divergentes es
virtual, derecha y
menor, sea cual sea la
distancia del objeto
http://www.wainet.ne.jp/~yuasa/flash/EngConcave_lens.swf

19. 6. Ecuación del constructor de lentes
Fórmula gaussiana de las lentes
delgadas
1 1
1
1 1 
+ =
= ( n − 1). − 
s s´ f ´
 r r´ 
o s: distancia objeto (positiva hacia
la izquierda)
o s´: distancia imagen (positiva
hacia la derecha y negativa hacia
la izquierda)
o f´: distancia focal imagen
(positiva en lentes convergentes
y negativa en divergentes)
o n: índice de refracción de la lente

20. 6. Potencia de una lente
Definimos potencia de
una lente como el
inverso de su distancia
focal imagen. Se mide en
dioptrías, equivalente a
metro-1
El aumento lateral se
define como
β =−
y´
s´
=−
y
s

21. 6. Espejos
o La formación de la imagen en
o
o
o
o
espejos es similar a la de las
lentes
El foco se encuentra situado
entre el centro de curvatura y el
vértice
Un espejo es cóncavo si la
superficie pulida es la interior.
En este caso el radio es positivo.
El espejo convexo es el que
presenta pulida la superficie
exterior
Las distancias objeto e imagen
son positivas hacia la izquierda

22. 6. Espejos cóncavos
o s > 2f (R)
Si el objeto está a la
izquierda del centro de
curvatura, la imagen es
real, invertida y
menor
http://www.wainet.ne.jp/~yuasa/flash/EngConcave_mirror2.swf
www.youtube.com/watch?v=9ilKaAN-ECs

23. 6. Espejos cóncavos
o R>s>f
Si el objeto está entre el
centro y el foco, la
imagen es real,
invertida y mayor

24. 6. Espejos cóncavos
o s<f
Si el objeto está a una
distancia inferior a la
distancia focal, la
imagen es virtual,
derecha y mayor
http://www.wainet.ne.jp/~yuasa/flash/EngConcave_mirror.swf

25. 6. Espejos convexos
o La imagen formada en
espejos convexos es
virtual, derecha y
menor, sea cual sea la
distancia del objeto
http://www.wainet.ne.jp/~yuasa/flash/EngConvex_mirror.swf

26. 7. Lupa
o Lente convergente
o Imagen real y
aumentada cuando el
objeto se coloca entre
la lente y el objeto

27. 7. Microscopio
o Objetivo, una lente muy
convergente colocada muy
cerca del objeto
o Ocular, menos potente,
actúa como lupa
o Imagen del objetivo entre
el ocular y su foco
o Distancia entre las lentes
superior a las distancias
focales

28. 7. Telescopio refractor
o Objetivo, de mayor
distancia focal, coloca
la imagen en el foco
o Ocular, situado a una
distancia en la que
coinciden los focos,
traslada la imagen
invertida al infinito