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Diapo	
  	
  1	
  
Clase	
  nun	
  3	
  	
  
	
  
Física	
  Óptica,	
  naturaleza	
  de	
  la	
  luz	
  y	
  fenómenos	
  asociados.	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  
Biofisica	
  de	
  la	
  visión	
  
	
  
Diapo	
  2	
  
	
  
Que	
  es	
  la	
  Luz?	
  
La	
  luz	
  (del	
  latín	
  lux,	
  lucem)	
  es	
  la	
  clase	
  de	
  energía	
  electromagnética	
  radiante	
  capaz	
  de	
  ser	
  
percibida	
  por	
  el	
  ojo	
  humano.	
  En	
  un	
  sentido	
  más	
  amplio,	
  el	
  término	
  luz	
  incluye	
  el	
  rango	
  entero	
  
de	
  radiación	
  conocido	
  como	
  el	
  espectro	
  electromagnético.	
  La	
  ciencia	
  que	
  estudia	
  las	
  
principales	
  formas	
  de	
  producir	
  luz,	
  así	
  como	
  su	
  control	
  y	
  aplicaciones,	
  se	
  denomina	
  óptica.	
  
Longitud	
  de	
  Onda	
  
	
  
Diapo	
  3	
  
	
  
Imagen	
  de	
  la	
  Luz.	
  
	
  
Diapo	
  4	
  
	
  
Definiremos	
  el	
  concepto	
  de	
  longitud	
  de	
  onda	
  
	
  
	
  La	
  longitud	
  de	
  una	
  onda	
  es	
  la	
  distancia	
  entre	
  dos	
  crestas	
  consecutivas,	
  en	
  otras	
  palabras	
  
describe	
  lo	
  larga	
  que	
  es	
  la	
  onda.	
  	
  
	
  
En	
  la	
  imagen	
  adjunta	
  podemos	
  visualizar	
  una	
  onda	
  con	
  sus	
  distintas	
  partes.	
  
	
  
Diapo	
  5	
  
	
  
La	
  luz	
  posee	
  una	
  	
  Naturaleza	
  Dual,	
  con:	
  
	
  
	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  Ondulatorias	
  y	
  	
  
Características	
  	
  
	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  Corpusculares	
  
	
  
Diapo	
  6	
  
	
  
Teoría	
  Ondulatoria	
  
Esta	
  teoría	
  considera	
  que	
  la	
  luz	
  es	
  una	
  onda	
  electromagnética,	
  consistente	
  en	
  un	
  campo	
  
eléctrico	
  que	
  varía	
  en	
  el	
  tiempo	
  generando	
  a	
  su	
  vez	
  un	
  campo	
  magnético	
  y	
  viceversa.	
  De	
  esta	
  
forma,	
  la	
  onda	
  se	
  autopropaga	
  indefinidamente	
  a	
  través	
  del	
  espacio,	
  con	
  campos	
  magnéticos	
  y	
  
eléctricos	
  generándose	
  continuamente.	
  Estas	
  ondas	
  electromagnéticas	
  son	
  sinusoidales,	
  con	
  
los	
  campos	
  eléctrico	
  y	
  magnético	
  perpendiculares	
  entre	
  sí	
  y	
  respecto	
  a	
  la	
  dirección	
  de	
  
propagación.	
  
	
  
Diapo	
  7	
  
	
  
Imagen	
  referencial	
  de	
  la	
  teoría	
  ondulatoria,	
  se	
  puede	
  apreciar	
  el	
  campo	
  eléctrico	
  y	
  el	
  campo	
  
magnético,	
  que	
  conforman	
  la	
  luz	
  como	
  onda	
  electromagnética.	
  
	
  
Diapo	
  8	
  
 
Recordemos	
  
Amplitud	
  (A):	
  Es	
  la	
  longitud	
  máxima	
  respecto	
  a	
  la	
  posición	
  de	
  equilibrio	
  que	
  alcanza	
  la	
  onda	
  en	
  
su	
  desplazamiento.	
  	
  
Periodo	
  (T):	
  Es	
  el	
  tiempo	
  necesario	
  para	
  el	
  paso	
  de	
  dos	
  máximos	
  o	
  mínimos	
  sucesivos	
  por	
  un	
  
punto	
  fijo	
  en	
  el	
  espacio.	
  	
  
Frecuencia	
  (f):	
  Número	
  de	
  de	
  oscilaciones	
  del	
  campo	
  por	
  unidad	
  de	
  tiempo.	
  Es	
  una	
  cantidad	
  
inversa	
  al	
  periodo.	
  	
  
Longitud	
  de	
  onda	
  (λ):	
  Es	
  la	
  distancia	
  lineal	
  entre	
  dos	
  puntos	
  equivalentes	
  de	
  ondas	
  sucesivas.	
  	
  
Velocidad	
  de	
  propagación	
  (v):	
  Es	
  la	
  distancia	
  que	
  recorre	
  la	
  onda	
  en	
  una	
  unidad	
  de	
  tiempo.	
  En	
  
el	
  caso	
  de	
  la	
  velocidad	
  de	
  propagación	
  de	
  la	
  luz	
  en	
  el	
  vacío,	
  se	
  representa	
  con	
  la	
  letra	
  c.	
  	
  
	
  
Diapo	
  9	
  
	
  
Teoría	
  Corpuscular	
  
La	
  teoría	
  corpuscular	
  estudia	
  la	
  luz	
  como	
  si	
  se	
  tratase	
  de	
  un	
  torrente	
  de	
  partículas	
  sin	
  carga	
  ni	
  
masa	
  llamadas	
  fotones,	
  capaces	
  de	
  portar	
  todas	
  las	
  formas	
  de	
  radiación	
  electromagnética.	
  	
  
	
  
Diapo	
  10	
  
	
  
Tipos	
  de	
  Ondas	
  
Mecánicas	
  (es	
  una	
  perturbación	
  tensional	
  que	
  	
  necesita	
  un	
  medio	
  material	
  para	
  propagarse)	
  	
  
Electromagnéticas	
  (forma	
  de	
  propagación	
  de	
  la	
  radiación	
  electromagnética	
  a	
  través	
  del	
  
espacio,	
  no	
  necesitan	
  de	
  un	
  medio	
  para	
  propagarse	
  (vacío).	
  
	
  
Diapo	
  11	
  
	
  
Espectro	
  EM	
  (electromagnético)	
  
3	
  variables;	
  
λ	
  	
  (Long	
  de	
  onda)	
  
Frecuencia	
  
Energía	
  	
  
	
  
Si	
  recordamos:	
  
A	
  mayor	
  longitud	
  de	
  onda	
  menor	
  frecuencia	
  (y	
  menor	
  energía	
  según	
  la	
  relación	
  de	
  Plank).	
  
	
  
Diapo	
  12	
  
	
  
Fuente	
  Emisora	
  
Fuentes	
  Naturales	
  (el	
  Sol).	
  
Fuentes	
  Artificiales	
  (una	
  lámpara).	
  
	
  
Diapo	
  13	
  
	
  
Fuente	
  Emisora	
  
Fuentes	
  Primarias,	
  estas	
  producen	
  la	
  luz	
  que	
  emiten	
  (Sol).	
  
Fuentes	
  Secundarias,	
  las	
  secundarias	
  reflejan	
  la	
  luz	
  de	
  otra	
  fuente	
  (la	
  Luna).	
  
	
  
Diapo	
  14	
  
	
  
Fuente	
  Emisora	
  
Fuentes	
  Difusas,	
  La	
  luz	
  difusa	
  incide	
  sobre	
  los	
  objetos	
  desde	
  múltiples	
  ángulos,	
  
proporcionando	
  una	
  iluminación	
  más	
  homogénea.	
  
Fuente	
  Puntual,	
  La	
  luz	
  puntual	
  se	
  origina	
  en	
  un	
  punto	
  más	
  o	
  menos	
  reducido	
  respecto	
  al	
  
objeto	
  que	
  ilumina,	
  pudiéndose	
  hablar	
  de	
  una	
  direccionalidad	
  más	
  o	
  menos	
  similar	
  entre	
  los	
  
rayos	
  que	
  emite	
  
	
  
Diapo	
  15	
  
	
  
Velocidad	
  Ondas	
  EM	
  
La	
  velocidad	
  de	
  una	
  onda	
  en	
  la	
  materia	
  depende	
  de	
  la	
  elasticidad	
  y	
  densidad	
  del	
  medio.	
  	
  
	
  
Podemos	
  calcular	
  la	
  vel	
  de	
  una	
  onda,	
  mediante	
  la	
  siguiente	
  formula	
  
	
  
Vel=	
  frec	
  *	
  Long	
  de	
  onda	
  
	
  
La	
  velocidad	
  de	
  las	
  ondas	
  electromagnéticas	
  en	
  el	
  vacío	
  (entre	
  ellas	
  la	
  luz)	
  es	
  constante	
  y	
  su	
  
valor	
  es	
  de	
  aproximadamente	
  300.000	
  km/s	
  (c)	
  .	
  Al	
  atravesar	
  un	
  medio	
  material	
  esta	
  velocidad	
  
varía	
  sin	
  superar	
  nunca	
  su	
  valor	
  en	
  el	
  vacío.	
  	
  
	
  
Diapo	
  16	
  
	
  
Fenómenos	
  Asociados	
  a	
  la	
  Luz	
  
1.	
  	
  Refracción,	
  es	
  el	
  cambio	
  brusco	
  de	
  dirección	
  que	
  sufre	
  la	
  luz	
  al	
  cambiar	
  de	
  medio.	
  Este	
  
fenómeno	
  se	
  debe	
  al	
  hecho	
  de	
  que	
  la	
  luz	
  se	
  propaga	
  a	
  diferentes	
  velocidades	
  según	
  el	
  medio	
  
por	
  el	
  que	
  viaja.	
  
	
  
Diapo	
  17	
  
	
  	
  
Ley	
  de	
  Snell	
  	
  
Es	
  una	
  fórmula	
  simple	
  utilizada	
  para	
  calcular	
  el	
  ángulo	
  de	
  refracción	
  de	
  la	
  luz	
  al	
  atravesar	
  la	
  
superficie	
  de	
  separación	
  entre	
  dos	
  medios	
  de	
  índice	
  de	
  refracción	
  distinto.	
  	
  
	
  
Diapo	
  18	
  
	
  
Fenómenos	
  Asociados	
  a	
  la	
  Luz	
  
	
  
2.	
  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.	
  	
  
	
  
Diapo	
  19	
  
	
  
Angulo	
  Critico	
  
Es	
  el	
  ángulo	
  mínimo	
  de	
  incidencia	
  en	
  el	
  cual	
  se	
  produce	
  la	
  reflexión	
  total	
  interna.	
  	
  
Se	
  denomina	
  reflexión	
  total	
  interna	
  al	
  fenómeno	
  que	
  se	
  produce	
  cuando	
  un	
  rayo	
  de	
  luz,	
  se	
  
refracta	
  de	
  tal	
  modo	
  que	
  no	
  es	
  capaz	
  de	
  atravesar	
  la	
  superficie	
  entre	
  ambos	
  medios	
  
reflejándose	
  completamente.	
  
	
  
Diapo	
  20	
  
	
  
3.	
  Interferencia,	
  en	
  la	
  mecánica	
  ondulatoria	
  la	
  interferencia	
  es	
  lo	
  que	
  resulta	
  de	
  la	
  
superposición	
  de	
  dos	
  o	
  más	
  ondas,	
  resultando	
  la	
  creación	
  de	
  un	
  nuevo	
  patrón	
  de	
  ondas.	
  
Fenómenos	
  Asociados	
  a	
  la	
  Luz	
  
 
Diapo	
  21	
  
	
  
4.	
  Difracción,	
  es	
  un	
  fenómeno	
  característico	
  de	
  las	
  ondas	
  que	
  consiste	
  en	
  la	
  dispersión	
  y	
  
curvado	
  aparente	
  de	
  las	
  ondas	
  cuando	
  encuentran	
  un	
  obstáculo.	
  	
  
	
  
Diapo	
  22	
  
	
  
La	
  luz	
  como	
  partícula	
  
Efecto	
  Fotoeléctrico	
  
Consiste	
  en	
  la	
  emisión	
  de	
  electrones	
  por	
  un	
  material	
  cuando	
  se	
  le	
  ilumina	
  con	
  radiación	
  
electromagnética	
  (luz	
  visible	
  o	
  ultravioleta,	
  en	
  general).	
  A	
  veces	
  se	
  incluye	
  en	
  el	
  término	
  otros	
  
tipos	
  de	
  interacción	
  entre	
  la	
  luz	
  y	
  la	
  materia:	
  
Fotoconductividad:	
  es	
  el	
  aumento	
  de	
  la	
  conductividad	
  eléctrica	
  de	
  la	
  materia	
  o	
  en	
  diodos	
  
provocada	
  por	
  la	
  luz.	
  	
  
Efecto	
  fotovoltaico:	
  transformación	
  parcial	
  de	
  la	
  energía	
  luminosa	
  en	
  energía	
  eléctrica.	
  	
  
El	
  efecto	
  fotoeléctrico	
  explica	
  los	
  fundamentos	
  del	
  Láser	
  Excimer.	
  
	
  
Diapo	
  23	
  
	
  
Imagen	
  referencial	
  efecto	
  fotoelectrico	
  
	
  
Diapo	
  24	
  
	
  
Óptica	
  
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.	
  
	
  
Diapo	
  25	
  
	
  
Tipos	
  
Óptica	
  Geométrica,	
  esta	
  rama	
  de	
  la	
  óptica	
  se	
  ocupa	
  de	
  la	
  aplicación	
  de	
  las	
  leyes	
  de	
  reflexión	
  y	
  
refracción	
  de	
  la	
  luz	
  al	
  diseño	
  de	
  lentes	
  y	
  otros	
  componentes	
  de	
  instrumentos	
  ópticos.	
  
Óptica	
  Cuántica,	
  es	
  un	
  campo	
  de	
  investigación	
  que	
  se	
  ocupa	
  la	
  aplicación	
  de	
  la	
  mecánica	
  
cuántica	
  a	
  fenómenos	
  que	
  implican	
  la	
  luz	
  y	
  sus	
  interacciones	
  con	
  la	
  materia.	
  	
  
	
  
Diapo	
  26	
  
	
  
Definiciones	
  importantes	
  
Rayo	
  →	
  Haz	
  
Haz	
  →	
  Convergente,	
  Divergente	
  o	
  Paralelo.	
  
Interfase	
  Óptica;	
  Limite	
  entre	
  2	
  medios	
  ópticos	
  con	
  distinto	
  n.	
  
	
  
Diapo	
  27	
  
	
  
Medio	
  Óptico	
  
Homogéneos	
  e	
  isótropos:	
  el	
  índice	
  de	
  refracción	
  es	
  cte	
  en	
  todos	
  los	
  puntos	
  y	
  en	
  todas	
  las	
  
direcciones.	
  Por	
  ejemplo	
  vidrios	
  ópticos.	
  
Anisótropos:	
  el	
  índice	
  de	
  refracción	
  varía	
  punto	
  a	
  punto.	
  Por	
  ejemplo	
  la	
  atmósfera.	
  
	
  Heterogéneos	
  y	
  anisótropos:	
  el	
  índice	
  de	
  refracción	
  varía	
  punto	
  a	
  punto	
  y	
  con	
  la	
  dirección.	
  
	
  
 
Diapo	
  28	
  
	
  
Principio	
  de	
  Fermat	
  
Camino	
  óptico.	
  	
  
Si	
  en	
  un	
  medio	
  homogéneo	
  e	
  isótropo	
  (n=cte)	
  la	
  luz	
  recorre	
  un	
  trayecto	
  de	
  longitud	
  d,	
  el	
  
camino	
  óptico	
  L,	
  se	
  define	
  como	
  L=nd	
  
“Camino	
  óptico	
  es	
  el	
  camino	
  geométrico	
  que	
  recorre	
  la	
  luz	
  en	
  el	
  medio	
  multiplicado	
  por	
  el	
  
índice	
  de	
  refracción”.	
  
El	
  camino	
  que,	
  entre	
  todos	
  los	
  posibles,	
  sigue	
  un	
  rayo	
  de	
  luz	
  para	
  ir	
  de	
  un	
  punto	
  a	
  otro,	
  es	
  
aquel	
  en	
  que	
  la	
  luz	
  emplea	
  un	
  tiempo	
  mínimo.	
  	
  
	
  
Diapo	
  29	
  
	
  
Dispersión	
  de	
  la	
  Luz	
  Blanca	
  
Teniendo	
  en	
  cuenta	
  que	
  a	
  la	
  luz	
  que	
  procede	
  del	
  sol	
  la	
  llamamos	
  luz	
  blanca,	
  y	
  que	
  ésta	
  en	
  
realidad	
  es	
  una	
  mezcla	
  de	
  luces	
  de	
  diferentes	
  colores,	
  podemos	
  decir	
  que	
  la	
  dispersión	
  de	
  la	
  
luz	
  es	
  un	
  fenómeno	
  que	
  se	
  produce	
  cuando	
  un	
  rayo	
  de	
  luz	
  compuesta	
  se	
  refracta	
  en	
  algún	
  
medio	
  (por	
  ejemplo	
  un	
  prisma),	
  quedando	
  separados	
  sus	
  colores	
  constituyentes.	
  
La	
  causa	
  de	
  que	
  se	
  produzca	
  la	
  dispersión	
  es	
  que	
  el	
  índice	
  de	
  refracción	
  disminuye	
  cuando	
  
aumenta	
  la	
  longitud	
  de	
  onda,	
  de	
  modo	
  que	
  las	
  longitudes	
  de	
  onda	
  más	
  largas	
  (rojo)	
  se	
  desvían	
  
menos	
  que	
  las	
  cortas	
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  viajan	
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  para	
  	
  
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Transcripción clase 3 texto

  • 1. Diapo    1   Clase  nun  3       Física  Óptica,  naturaleza  de  la  luz  y  fenómenos  asociados.                           Biofisica  de  la  visión     Diapo  2     Que  es  la  Luz?   La  luz  (del  latín  lux,  lucem)  es  la  clase  de  energía  electromagnética  radiante  capaz  de  ser   percibida  por  el  ojo  humano.  En  un  sentido  más  amplio,  el  término  luz  incluye  el  rango  entero   de  radiación  conocido  como  el  espectro  electromagnético.  La  ciencia  que  estudia  las   principales  formas  de  producir  luz,  así  como  su  control  y  aplicaciones,  se  denomina  óptica.   Longitud  de  Onda     Diapo  3     Imagen  de  la  Luz.     Diapo  4     Definiremos  el  concepto  de  longitud  de  onda      La  longitud  de  una  onda  es  la  distancia  entre  dos  crestas  consecutivas,  en  otras  palabras   describe  lo  larga  que  es  la  onda.       En  la  imagen  adjunta  podemos  visualizar  una  onda  con  sus  distintas  partes.     Diapo  5     La  luz  posee  una    Naturaleza  Dual,  con:                                                                      Ondulatorias  y     Características                                                                      Corpusculares     Diapo  6     Teoría  Ondulatoria   Esta  teoría  considera  que  la  luz  es  una  onda  electromagnética,  consistente  en  un  campo   eléctrico  que  varía  en  el  tiempo  generando  a  su  vez  un  campo  magnético  y  viceversa.  De  esta   forma,  la  onda  se  autopropaga  indefinidamente  a  través  del  espacio,  con  campos  magnéticos  y   eléctricos  generándose  continuamente.  Estas  ondas  electromagnéticas  son  sinusoidales,  con   los  campos  eléctrico  y  magnético  perpendiculares  entre  sí  y  respecto  a  la  dirección  de   propagación.     Diapo  7     Imagen  referencial  de  la  teoría  ondulatoria,  se  puede  apreciar  el  campo  eléctrico  y  el  campo   magnético,  que  conforman  la  luz  como  onda  electromagnética.     Diapo  8  
  • 2.   Recordemos   Amplitud  (A):  Es  la  longitud  máxima  respecto  a  la  posición  de  equilibrio  que  alcanza  la  onda  en   su  desplazamiento.     Periodo  (T):  Es  el  tiempo  necesario  para  el  paso  de  dos  máximos  o  mínimos  sucesivos  por  un   punto  fijo  en  el  espacio.     Frecuencia  (f):  Número  de  de  oscilaciones  del  campo  por  unidad  de  tiempo.  Es  una  cantidad   inversa  al  periodo.     Longitud  de  onda  (λ):  Es  la  distancia  lineal  entre  dos  puntos  equivalentes  de  ondas  sucesivas.     Velocidad  de  propagación  (v):  Es  la  distancia  que  recorre  la  onda  en  una  unidad  de  tiempo.  En   el  caso  de  la  velocidad  de  propagación  de  la  luz  en  el  vacío,  se  representa  con  la  letra  c.       Diapo  9     Teoría  Corpuscular   La  teoría  corpuscular  estudia  la  luz  como  si  se  tratase  de  un  torrente  de  partículas  sin  carga  ni   masa  llamadas  fotones,  capaces  de  portar  todas  las  formas  de  radiación  electromagnética.       Diapo  10     Tipos  de  Ondas   Mecánicas  (es  una  perturbación  tensional  que    necesita  un  medio  material  para  propagarse)     Electromagnéticas  (forma  de  propagación  de  la  radiación  electromagnética  a  través  del   espacio,  no  necesitan  de  un  medio  para  propagarse  (vacío).     Diapo  11     Espectro  EM  (electromagnético)   3  variables;   λ    (Long  de  onda)   Frecuencia   Energía       Si  recordamos:   A  mayor  longitud  de  onda  menor  frecuencia  (y  menor  energía  según  la  relación  de  Plank).     Diapo  12     Fuente  Emisora   Fuentes  Naturales  (el  Sol).   Fuentes  Artificiales  (una  lámpara).     Diapo  13     Fuente  Emisora   Fuentes  Primarias,  estas  producen  la  luz  que  emiten  (Sol).   Fuentes  Secundarias,  las  secundarias  reflejan  la  luz  de  otra  fuente  (la  Luna).     Diapo  14     Fuente  Emisora  
  • 3. Fuentes  Difusas,  La  luz  difusa  incide  sobre  los  objetos  desde  múltiples  ángulos,   proporcionando  una  iluminación  más  homogénea.   Fuente  Puntual,  La  luz  puntual  se  origina  en  un  punto  más  o  menos  reducido  respecto  al   objeto  que  ilumina,  pudiéndose  hablar  de  una  direccionalidad  más  o  menos  similar  entre  los   rayos  que  emite     Diapo  15     Velocidad  Ondas  EM   La  velocidad  de  una  onda  en  la  materia  depende  de  la  elasticidad  y  densidad  del  medio.       Podemos  calcular  la  vel  de  una  onda,  mediante  la  siguiente  formula     Vel=  frec  *  Long  de  onda     La  velocidad  de  las  ondas  electromagnéticas  en  el  vacío  (entre  ellas  la  luz)  es  constante  y  su   valor  es  de  aproximadamente  300.000  km/s  (c)  .  Al  atravesar  un  medio  material  esta  velocidad   varía  sin  superar  nunca  su  valor  en  el  vacío.       Diapo  16     Fenómenos  Asociados  a  la  Luz   1.    Refracción,  es  el  cambio  brusco  de  dirección  que  sufre  la  luz  al  cambiar  de  medio.  Este   fenómeno  se  debe  al  hecho  de  que  la  luz  se  propaga  a  diferentes  velocidades  según  el  medio   por  el  que  viaja.     Diapo  17       Ley  de  Snell     Es  una  fórmula  simple  utilizada  para  calcular  el  ángulo  de  refracción  de  la  luz  al  atravesar  la   superficie  de  separación  entre  dos  medios  de  índice  de  refracción  distinto.       Diapo  18     Fenómenos  Asociados  a  la  Luz     2.  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.       Diapo  19     Angulo  Critico   Es  el  ángulo  mínimo  de  incidencia  en  el  cual  se  produce  la  reflexión  total  interna.     Se  denomina  reflexión  total  interna  al  fenómeno  que  se  produce  cuando  un  rayo  de  luz,  se   refracta  de  tal  modo  que  no  es  capaz  de  atravesar  la  superficie  entre  ambos  medios   reflejándose  completamente.     Diapo  20     3.  Interferencia,  en  la  mecánica  ondulatoria  la  interferencia  es  lo  que  resulta  de  la   superposición  de  dos  o  más  ondas,  resultando  la  creación  de  un  nuevo  patrón  de  ondas.   Fenómenos  Asociados  a  la  Luz  
  • 4.   Diapo  21     4.  Difracción,  es  un  fenómeno  característico  de  las  ondas  que  consiste  en  la  dispersión  y   curvado  aparente  de  las  ondas  cuando  encuentran  un  obstáculo.       Diapo  22     La  luz  como  partícula   Efecto  Fotoeléctrico   Consiste  en  la  emisión  de  electrones  por  un  material  cuando  se  le  ilumina  con  radiación   electromagnética  (luz  visible  o  ultravioleta,  en  general).  A  veces  se  incluye  en  el  término  otros   tipos  de  interacción  entre  la  luz  y  la  materia:   Fotoconductividad:  es  el  aumento  de  la  conductividad  eléctrica  de  la  materia  o  en  diodos   provocada  por  la  luz.     Efecto  fotovoltaico:  transformación  parcial  de  la  energía  luminosa  en  energía  eléctrica.     El  efecto  fotoeléctrico  explica  los  fundamentos  del  Láser  Excimer.     Diapo  23     Imagen  referencial  efecto  fotoelectrico     Diapo  24     Óptica   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.     Diapo  25     Tipos   Óptica  Geométrica,  esta  rama  de  la  óptica  se  ocupa  de  la  aplicación  de  las  leyes  de  reflexión  y   refracción  de  la  luz  al  diseño  de  lentes  y  otros  componentes  de  instrumentos  ópticos.   Óptica  Cuántica,  es  un  campo  de  investigación  que  se  ocupa  la  aplicación  de  la  mecánica   cuántica  a  fenómenos  que  implican  la  luz  y  sus  interacciones  con  la  materia.       Diapo  26     Definiciones  importantes   Rayo  →  Haz   Haz  →  Convergente,  Divergente  o  Paralelo.   Interfase  Óptica;  Limite  entre  2  medios  ópticos  con  distinto  n.     Diapo  27     Medio  Óptico   Homogéneos  e  isótropos:  el  índice  de  refracción  es  cte  en  todos  los  puntos  y  en  todas  las   direcciones.  Por  ejemplo  vidrios  ópticos.   Anisótropos:  el  índice  de  refracción  varía  punto  a  punto.  Por  ejemplo  la  atmósfera.    Heterogéneos  y  anisótropos:  el  índice  de  refracción  varía  punto  a  punto  y  con  la  dirección.    
  • 5.   Diapo  28     Principio  de  Fermat   Camino  óptico.     Si  en  un  medio  homogéneo  e  isótropo  (n=cte)  la  luz  recorre  un  trayecto  de  longitud  d,  el   camino  óptico  L,  se  define  como  L=nd   “Camino  óptico  es  el  camino  geométrico  que  recorre  la  luz  en  el  medio  multiplicado  por  el   índice  de  refracción”.   El  camino  que,  entre  todos  los  posibles,  sigue  un  rayo  de  luz  para  ir  de  un  punto  a  otro,  es   aquel  en  que  la  luz  emplea  un  tiempo  mínimo.       Diapo  29     Dispersión  de  la  Luz  Blanca   Teniendo  en  cuenta  que  a  la  luz  que  procede  del  sol  la  llamamos  luz  blanca,  y  que  ésta  en   realidad  es  una  mezcla  de  luces  de  diferentes  colores,  podemos  decir  que  la  dispersión  de  la   luz  es  un  fenómeno  que  se  produce  cuando  un  rayo  de  luz  compuesta  se  refracta  en  algún   medio  (por  ejemplo  un  prisma),  quedando  separados  sus  colores  constituyentes.   La  causa  de  que  se  produzca  la  dispersión  es  que  el  índice  de  refracción  disminuye  cuando   aumenta  la  longitud  de  onda,  de  modo  que  las  longitudes  de  onda  más  largas  (rojo)  se  desvían   menos  que  las  cortas  (azul).     Imagen  referencial,  Dispersión  de  la  luz  al  pasar  por  un  prisma     Diapo  30     Biofísica  de  la  Visión     Diapo  31     Los  rayos  luminosos     Son  transformados  en  estímulos  fotoquímicos  y  fotoeléctricos  que  viajan  por  la  vía  óptica,  para     llegar  a  nuestro  cerebro  donde  se  procesan  y    convierten  en  imágenes.       Diapo  32     Visión  en  Color     Es  la  interpretación  que  hace  el  cerebro  de  la  longitud  de  onda  de  la  luz  que  es  percibida  a   través  de  la  visión.   El  color  depende  de  la  longitud  de  onda  de  la  luz.     Imagen  referencial  espectro  visible  por  el  ojo  humano.     Diapo  33     Links  Visión  en  Color       Diapo  34     Sensibilidad  al  Contraste   Se  refiere  a  la  habilidad  del  sistema  visual  para  distinguir  entre  un  objeto  y  el  fondo.  
  • 6. Por  ejemplo,  imagine  un  gato  negro  en  un  fondo  de  nieve  blanca  (alto  contraste)  vs.  un  gato   blanco  en  un  fondo  de  nieve  blanca  (bajo  contraste).  Según  el  modelo  de  canales  de  visión,  las   células  de  selección  de  contraste  se  utilizan  para  detectar  diferencias  entre  partes  claras  y   oscuras  de  un  objeto  y  el  fondo  contra  el  que  se  encuentra.     Imagen  referencial  evaluación  de  senibilidad  al  contraste.     Diapo  35-­‐36     Link  sensibilidad  al  contraste