ALBERTO LLERAS CAMARGO
FÍSICA 11
Planos
Esférico
Convergente
Divergente
Ojo humano
ÓPTIC
A
Física
Naturaleza de
la luz
Onda
Partícula
Geométrica
Fenómenos
ondulatorios
Reflexión Espejos
Refracción
Lentes
Interferencia
Difracción
Difusión
Instrumentos
Cámara
fotográfica
Microscopio
Telescopio
Retroproyector
Periscopio
Dispersión
Naturaleza de la luz
Dualidad onda - partícula
 Teoría corpuscular
La luz consistía en un flujo de pequeñísimas
partículas o corpúsculos sin masa, emitidos por
las fuentes luminosas, que se movía en línea
recta con gran rapidez.
 Teoría ondulatoria
La luz emitida por una fuente estaba formada por
ondas, que correspondían al movimiento
específico que sigue la luz al propagarse a través
del vacío. (Young)
ÓPTICA GEOMÉTRICA
Los rayos son líneas rectas que indican, mediante una flecha,
la dirección y sentido de propagación de la onda.
REFLEXIÓN - DIFUSIÓN
REFRACCIÓN –
DISPERSIÓN
DIFRACCIÓN –
INTERFERENCIA
En general la difracción ocurre
cuando las ondas pasan a
través de pequeñas aberturas,
alrededor de obstáculos o por
bordes afilados
REFLEXIÓN
Actividad en Clase:
Un rayo de luz incide sobre un espejo horizontal formando un
ángulo de 50º con la normal. Sabiendo que a la derecha de
dicho espejo se sitúa otro con el que forma un ángulo de 130º,
determina la dirección del rayo después de reflejarse en este
segundo espejo.
Recuerda que los ángulos de
cualquier triángulo suman 180º
• Ojo humano
• Cámara fotográfica
• Microscopio
• Telescopio
• Retroproyector
• Periscopio
• Historia
• Para qué sirve
• Composición
• Como funciona (principios
físicos)
• Hacer un prototipo del
instrumento
INSTRUMENTOS
ÓPTICOS
IMAGEN EN ESPEJOS
PLANOS
• Campo del espejo: Conjunto de puntos del espacio por los
cuales pueden pasar los rayos luminosos que inciden en el
espejo.
• Imagen Virtual: Imagen que se obtiene detrás del espejo
• Imagen real: Imagen que se obtiene frente al espejo.
CONSTRUCCIÓN DE IMÁGENES EN ESPEJOS
PLANOS
Elementos
do= Distancia del Objeto al
espejo
di= Distancia de la imagen al
espejo
ho= Altura del objeto
hi= Altura de la Imagen del
objeto
CARACTERÍSTICAS DE LA IMAGEN
• Para un observador la luz parece
provenir de una imagen ubicada
detrás del espejo.
• La distancia do del objeto al
espejo es igual a la distancia di de
la imagen al espejo.
• Siempre es derecha, es decir
nunca aparece invertida.
• El tamaño de la imagen hi es el
mismo tamaño del objeto ho.
ESPEJOS ESFÉRICOS
En un espejo cóncavo la
superficie reflectora es la
parte interior de la superficie
esférica.
En uno convexo, la luz
incide por la parte externa
de la superficie esférica.
CONSTRUCCIÓN
DE IMÁGENES
EN ESPEJOS
CÓNCAVOS
f
c
Eje principal
Rayo que pasa por c
se refleja por c
Rayo que pasa por el
foco se refleja paralelo
al eje
Rayo al vértice de
refleja con el mismo
Angulo.
Rayo paralelo se refleja
al foco
v
Construir geométricamente las imágenes de objetos, dadas
por los espejos cóncavos y señalar sus características, si
el objeto se encuentra:
• a. Entre el centro de curvatura y el foco.
• b. En el centro de curvatura.
• c. En el foco.
• d. Entre el foco y el vértice.
ECUACIONES PARA ESPEJOS
ESFÉRICOS
• Un objeto se coloca a 25 cm de un espejo cóncavo de 20 cm
de distancia focal, calcular analíticamente a posición de la
imagen.
• Calcular la distancia focal de un espejo cóncavo, si se sabe
que un objeto situado a una distancia de 24 cm se obtiene
una imagen real, cuatro veces mayor.
CONSTRUCCIÓN
DE IMÁGENES
EN ESPEJOS
CONVEXOS
fV
c
En los espejos convexos la imagen
formada siempre tiene las mismas
características: virtual (porque la
observamos detrás del espejo),
derecha y más pequeña que el
objeto.
Un objeto se coloca a 12 cm de un espejo convexo de 8
cm de distancia focal calcular la distancia de la imagen.
TAREA
• Consultar:
• LA REFRACCION DE LA LUZ
• La ley de Snell
• Aplicación de la refracción de la luz
REFRACCIÓN DE LA LUZ
El rayo incidente es el rayo que llega o incide en la frontera de los
medios.
El rayo refractado es el rayo que se transmite por el segundo medio,
una vez llega a la frontera.
La normal es la recta perpendicular a la línea que divide los dos medios,
es decir, la superficie del segundo medio.
Ángulo de incidencia es el ángulo que forma el rayo incidente con la
normal, se denota con la letra i.
Ángulo de refracción es el ángulo que forma el rayo reflejado con la
normal, se identifica con r’.
Al igual que en la reflexión, el rayo incidente, la normal y el rayo
reflejadose encuentran en un mismo plano.
REFRACCIÓN DE LA LUZ
𝑉 = 300 000 000
𝑚
𝑠
= 3x108 𝑚
𝑠
El índice de refracción, n, se define
como el cociente entre la rapidez c, de la
luz en el vacío y la rapidez v, de la luz en
otro medio.
REFRACCIÓN Y REFLEXIÓN
TOTAL
Cuando un rayo de luz pasa
de un medio a otro cuyo
índice de refracción es
mayor, por ejemplo del aire
al vidrio, los rayos
refractados se acercan a la
normal con respecto los
rayos incidentes.
Si el ángulo de incidencia es
de 90° el ángulo de
refracción se denomina
ángulo límite y lo
denotamos como r’.
REFRACCIÓN Y REFLEXIÓN
TOTAL
Por el contrario, si el
índice del segundo
medio es menor, como
del vidrio al aire, los
rayos refractados se
alejan de la normal,
Si el ángulo de
incidencia es mayor
que el ángulo límite,
toda la luz se refleja y
se produce entonces la
reflexión total.
• Actividad en clase
• Un rayo de luz incide sobre un cubo de hielo formando un
Angulo de 30° con la horizontal ¿ Cuál será el Angulo del rayo
refractado, dentro del cubo?
30
• Qué tiempo tarda la luz en recorrer un cubo de Vidrio de 2 m
de lado sabiendo que su índice de refracción es de 1,52 y
que el rayo entra perpendicularmente por el centro de una
cara y sale por el centro de la cara opuesta?
Tarea
Consultar
¿Qué son los lentes?
¿Clases de lentes y sus formas?

Òptica

  • 1.
  • 2.
    Planos Esférico Convergente Divergente Ojo humano ÓPTIC A Física Naturaleza de laluz Onda Partícula Geométrica Fenómenos ondulatorios Reflexión Espejos Refracción Lentes Interferencia Difracción Difusión Instrumentos Cámara fotográfica Microscopio Telescopio Retroproyector Periscopio Dispersión
  • 4.
    Naturaleza de laluz Dualidad onda - partícula  Teoría corpuscular La luz consistía en un flujo de pequeñísimas partículas o corpúsculos sin masa, emitidos por las fuentes luminosas, que se movía en línea recta con gran rapidez.  Teoría ondulatoria La luz emitida por una fuente estaba formada por ondas, que correspondían al movimiento específico que sigue la luz al propagarse a través del vacío. (Young)
  • 5.
    ÓPTICA GEOMÉTRICA Los rayosson líneas rectas que indican, mediante una flecha, la dirección y sentido de propagación de la onda.
  • 6.
  • 7.
  • 9.
    DIFRACCIÓN – INTERFERENCIA En generalla difracción ocurre cuando las ondas pasan a través de pequeñas aberturas, alrededor de obstáculos o por bordes afilados
  • 10.
  • 11.
    Actividad en Clase: Unrayo de luz incide sobre un espejo horizontal formando un ángulo de 50º con la normal. Sabiendo que a la derecha de dicho espejo se sitúa otro con el que forma un ángulo de 130º, determina la dirección del rayo después de reflejarse en este segundo espejo. Recuerda que los ángulos de cualquier triángulo suman 180º
  • 12.
    • Ojo humano •Cámara fotográfica • Microscopio • Telescopio • Retroproyector • Periscopio • Historia • Para qué sirve • Composición • Como funciona (principios físicos) • Hacer un prototipo del instrumento INSTRUMENTOS ÓPTICOS
  • 13.
    IMAGEN EN ESPEJOS PLANOS •Campo del espejo: Conjunto de puntos del espacio por los cuales pueden pasar los rayos luminosos que inciden en el espejo. • Imagen Virtual: Imagen que se obtiene detrás del espejo • Imagen real: Imagen que se obtiene frente al espejo.
  • 14.
    CONSTRUCCIÓN DE IMÁGENESEN ESPEJOS PLANOS Elementos do= Distancia del Objeto al espejo di= Distancia de la imagen al espejo ho= Altura del objeto hi= Altura de la Imagen del objeto
  • 15.
    CARACTERÍSTICAS DE LAIMAGEN • Para un observador la luz parece provenir de una imagen ubicada detrás del espejo. • La distancia do del objeto al espejo es igual a la distancia di de la imagen al espejo. • Siempre es derecha, es decir nunca aparece invertida. • El tamaño de la imagen hi es el mismo tamaño del objeto ho.
  • 16.
    ESPEJOS ESFÉRICOS En unespejo cóncavo la superficie reflectora es la parte interior de la superficie esférica. En uno convexo, la luz incide por la parte externa de la superficie esférica.
  • 17.
    CONSTRUCCIÓN DE IMÁGENES EN ESPEJOS CÓNCAVOS f c Ejeprincipal Rayo que pasa por c se refleja por c Rayo que pasa por el foco se refleja paralelo al eje Rayo al vértice de refleja con el mismo Angulo. Rayo paralelo se refleja al foco v
  • 18.
    Construir geométricamente lasimágenes de objetos, dadas por los espejos cóncavos y señalar sus características, si el objeto se encuentra: • a. Entre el centro de curvatura y el foco. • b. En el centro de curvatura. • c. En el foco. • d. Entre el foco y el vértice.
  • 20.
  • 21.
    • Un objetose coloca a 25 cm de un espejo cóncavo de 20 cm de distancia focal, calcular analíticamente a posición de la imagen.
  • 22.
    • Calcular ladistancia focal de un espejo cóncavo, si se sabe que un objeto situado a una distancia de 24 cm se obtiene una imagen real, cuatro veces mayor.
  • 23.
    CONSTRUCCIÓN DE IMÁGENES EN ESPEJOS CONVEXOS fV c Enlos espejos convexos la imagen formada siempre tiene las mismas características: virtual (porque la observamos detrás del espejo), derecha y más pequeña que el objeto.
  • 24.
    Un objeto secoloca a 12 cm de un espejo convexo de 8 cm de distancia focal calcular la distancia de la imagen.
  • 25.
    TAREA • Consultar: • LAREFRACCION DE LA LUZ • La ley de Snell • Aplicación de la refracción de la luz
  • 26.
    REFRACCIÓN DE LALUZ El rayo incidente es el rayo que llega o incide en la frontera de los medios. El rayo refractado es el rayo que se transmite por el segundo medio, una vez llega a la frontera. La normal es la recta perpendicular a la línea que divide los dos medios, es decir, la superficie del segundo medio. Ángulo de incidencia es el ángulo que forma el rayo incidente con la normal, se denota con la letra i. Ángulo de refracción es el ángulo que forma el rayo reflejado con la normal, se identifica con r’. Al igual que en la reflexión, el rayo incidente, la normal y el rayo reflejadose encuentran en un mismo plano.
  • 27.
    REFRACCIÓN DE LALUZ 𝑉 = 300 000 000 𝑚 𝑠 = 3x108 𝑚 𝑠 El índice de refracción, n, se define como el cociente entre la rapidez c, de la luz en el vacío y la rapidez v, de la luz en otro medio.
  • 29.
    REFRACCIÓN Y REFLEXIÓN TOTAL Cuandoun rayo de luz pasa de un medio a otro cuyo índice de refracción es mayor, por ejemplo del aire al vidrio, los rayos refractados se acercan a la normal con respecto los rayos incidentes. Si el ángulo de incidencia es de 90° el ángulo de refracción se denomina ángulo límite y lo denotamos como r’.
  • 30.
    REFRACCIÓN Y REFLEXIÓN TOTAL Porel contrario, si el índice del segundo medio es menor, como del vidrio al aire, los rayos refractados se alejan de la normal, Si el ángulo de incidencia es mayor que el ángulo límite, toda la luz se refleja y se produce entonces la reflexión total.
  • 31.
    • Actividad enclase • Un rayo de luz incide sobre un cubo de hielo formando un Angulo de 30° con la horizontal ¿ Cuál será el Angulo del rayo refractado, dentro del cubo? 30
  • 32.
    • Qué tiempotarda la luz en recorrer un cubo de Vidrio de 2 m de lado sabiendo que su índice de refracción es de 1,52 y que el rayo entra perpendicularmente por el centro de una cara y sale por el centro de la cara opuesta?
  • 33.
    Tarea Consultar ¿Qué son loslentes? ¿Clases de lentes y sus formas?