El documento describe las propiedades de la luz y los instrumentos ópticos. Explica que la luz tiene naturaleza ondulatoria y electromagnética y está constituida por fotones. Describe las propiedades de la reflexión, refracción y reflexión interna total. También explica cómo funcionan las lentes, el microscopio simple, compuesto y electrónico, y define conceptos como agudeza visual y sistema óptico del ojo.

1.  OPTICA
 INSTRUMENTOS
ÓPTICOS
Dra. Marlene Rivarola

2. OPTICA
I- Naturaleza de la luz
II- Propiedades de la luz
III- Medios Refractantes : LENTES

3. I- Naturaleza de la luz
Teorías
1. Teoría corpuscular: ( 1665-1678 : I. Newton )
Admitía la emisión por el cuerpo luminoso de pequeños
corpúsculos que impresionaban la retina
2. Teoría ondulatoria :( 1690 : C. Huygens )
Se trataba de ondas que se propagaban de la fuente
luminosa al ojo

4. I- Naturaleza de la luz
 Teorías
3. Teoría de las ondas electromagnéticas
( 1862 : Maxwell y 1867 : Hertz )
Admitía que los rayos luminosos estaban constituídos
por variaciones periódicas de un campo eléctrico y
un campo magnético
4. Teoría de los fotones ( 1900 : Planck )
Propuso que la emisión de la luz era discontínua como
paquetes de energía llamados quantum

5. I- Naturaleza de la luz
 Teorías
En resumen la naturaleza de la luz
Es ondulatoria y electromagnética y está
constituída por fotones o quantum

6. II- Propiedades de la luz
1. Propagación rectilínea de la luz
2. Se propaga en el vacío a una
velocidad de 300.000 Km / seg
3. No se desvía por campos
eléctricos ni magnéticos

7. II- Propiedades de la luz
4. El rango de la luz visible es de 400-780 nm

8. II- Propiedades de la luz
5. Independencia de los rayos luminosos :
Las partes de un haz luminoso son independientes entre
sí

9. 6. REFLEXIÓN
Es el regreso de la luz a su medio de
origen cuando se encuentra con un medio
diferente
Ej : espejos

10. REFLEXIÓN

11. 6. REFLEXIÓN
a. El rayo incidente , el reflejado y la normal
están en un mismo plano
b. El ángulo de incidencia es igual al ángulo de
reflexión
normal
Rayo incidente
Rayo reflejado ir

12. 7. REFRACCIÓN
* Es la desviación de la luz cuando pasa de
un medio a otro de diferente densidad
* Ocurre porque disminuye la velocidad
Ej : aire - agua
aire - vidrio

13. 7. REFRACCIÓN
a. El rayo incidente , el refractado y la normal
están en un mismo plano
b. Indice de refracción : sen i
sen r
normal
Rayo incidente
i
Rayo
refractado
r
n

14. Refracción- Reflexión

15. 1
2
1
2
Refracción : Ley de Snell
Sen i . n1 = sen r . n2
Sen i
Sen r
n Sen α 1
Sen α 2
n2.1n

17. Refracción . Cambio de velocidad

18. 7. REFRACCIÓN
Indice de refracción ( n ): es la capacidad de
un material para desviar la luz
normal
Rayo incidente
i
Rayo
refractado
r
1.33
aire
agua
Aire 3 x 10 m/ seg
Agua 2,25 x 10 m/seg
Indice de
refracción del agua
8
8

19. 8. REFLEXIÓN
INTERNA TOTAL
Cuando un rayo incide
desde un medio más denso
a
otro menos denso
La refracción se aleja de la
normal
Ya no se refracta sino se
refleja nuevamente

20. II- Propiedades de la luz
8 . REFLEXIÓN INTERNA TOTAL
agua
aire
i i
Angulo límite
El que no permite
la refracción
Aumenta el
Angulo de i
y se aleja de
la normalEj: el ángulo límite
entre agua-aire es 48°
2,25
3

21. Reflexión Interna Total

22. 1
2
1
2
La reflexión interna total es el fundamento de la fibra óptica

23. III- Medios refractantes
• LENTES
• Son sistemas ópticos con dos superficies
refractantes
• Clasificación
• Convergentes o positivas
• Divergentes o negativas

24. III- Medios refractantes
Se forma una imagen REAL
: se encuentran en un plano
Imagen VIRTUAL el mismo
lado que los rayos incidentes

25. LENTES
positivas negativas
CONVERGENTES DIVERGENTES

26. LENTES
 Convergentes
 Bordes delgados
 Biconvexas
 Los rayos después
de refractarse se
concentran en el
foco ( se acercan al eje )
 Imagen real
 Divergentes
 Bordes gruesos
 Biconcávas
 Los rayos al
refractarse se
alejan del eje
 Imagen virtual
Gruesas en
el centro

27. Se forma una imagen real
CONVERGENTES O POSITIVAS
Los rayos se concentran en el foco, se acercan al eje
Se forma una imagen REAL : formada por los
rayos que salen de la lente y se encuentran en
un plano

28. Los rayos se alejan del eje óptico
DIVERGENTES O
NEGATIVAS
Imagen VIRTUAL el mismo
lado que los rayos incidentes se forma por la prolongación
de los rayos

29. Convergentes
Imagen real
El tamaño varía según la posición del
objeto
Divergentes
Imagen virtual
La imagen es siempre
VIRTUAL
DERECHA
MENOR TAMAÑO

31. 1. Los rayos que inciden sobre la lente paralelos al eje principal se
refractan en el lado opuesto pasando por el foco
2 Los rayos que inciden pasando por el foco se refractan
paralelos al eje principal
3. Los rayos que pasan por el centro de la lente no se desvían
Con dos de estos tres rayos notables se puede determinar la imagen
MARCHA DE LOS RAYOS EN LENTES BICONVEXAS

32. 2. Objeto
situado a una
distancia
mayor que 2F,
la imagen es
menor
1. Objeto
situado a una
distancia
igual a 2F, la
imagen es
igual
Formación de imágenes en lentes biconvexas
2F
>2F
Real,invertida
Real,invertida

33. Formación de imágenes en lentes biconvexas
3. Objeto situado a una distancia entre F1 y F2 la
imagen es MAYOR
Entre F1 y F2
Real,invertida

34. F
4. Cuando el objeto está
por dentro del foco la
Imagen es VIRTUAL
DERECHA
MAYOR
Formación de imágenes en lentes biconvexas

35. LENTES
 PODER DIOPTRICO
 Es la potencia de una lente y es igual a
la inversa de la distancia focal
 P =
1
F
Ej : distancia focal de 0,50 m = +2 dioptrías
Si la lente es divergente la dioptría
será negativa

36. INSTRUMENTOS ÓPTICOS
 Lupa
 Microscopio simple
 Microscopio compuesto
 Microscopio electrónico

37. LUPA : es una lente biconvexa única
convergente - positiva
La imagen
que se
forma es :
VIRTUAL
DERECHA
MAYOR

39. MICROSCOPIO SIMPLE
 Tiene una lente convergente positiva
 El objeto se coloca delante del foco
 La imagen es VIRTUAL
DERECHA
MAYOR
Igual a la lupa

40. MICROSCOPIO COMPUESTO
 Está constituído por dos lentes convergentes de
pequeña distancia focal
1a. Lente : OBJETIVO : el objeto está
entre F1 y F2 : la imagen es
REAL - INVERTIDA - MAYOR
2a. Lente : OCULAR : forma una imagen
VIRTUAL – DERECHA - MAYOR
Objeto dentro del foco

41. 1a. Lente
convergente
IMAGEN
REAL
INVERTIDA
MAYOR
2a. Lente
convergente
IMAGEN
VIRTUAL
DERECHA
MAYOR

42. Imagen del
objetivo
Imagen del
ocular
Lente
objetivo
Lente
ocular
Microscopio compuesto
e/F1-F2
Dentro del F

43. MICROSCOPIO ELECTRÓNICO
 Se emplea rayos catódicos en lugar de luz
visible
 El movimiento ondulatorio de los electrones
le otorga mayor poder resolutivo
 Poder resolutivo : capacidad para dar
imágenes individuales de puntos situados uno
muy cerca del otro

44. MICROSCOPIO ELECTRÓNICO
• Utiliza tres tipos de bobinas
( para desviar los electrones )
1. BOBINA CONDENSADORA
2. BOBINA OBJETIVO
3. BOBINA DE PROYECCIÓN
• La imagen debe ser registrada en una
pantalla fluorescente o película
fotográfica
• La muestra requiere cortes delgados

47. AGUDEZA VISUAL
Capacidad para percibir
los detalles de un objeto
La agudeza visual, se
refiere a la capacidad de
percibir señales
luminosas emitidas por
los objetos, lo cual
permite discriminarlos
según sus diferentes
características.

48. SISTEMA OPTICO DEL
OJO
1. CÓRNEA
2. HUMOR ACUOSO
3. IRIS
4. CRISTALINO
5. HUMOR VÍTREO
6. RETINA
CRISTALINO : lente
biconvexa
Refracta los rayos para
que se formen en la retina