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Tema 4: Óptica
GoConqr Review
Mapa mental de conceptos básicos de óptica y oftalmología.
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óptica
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medicina
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refraccion de la luz
reflexion de la luz
caracteristicas de la propagacion de la luz
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DianaArias
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DianaArias
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Tema 4: Óptica
PROPAGACIÓN DE LA LUZ
Se propaga de forma diferente en los medios materiales
Transparentes
Si son homogéneos se propaga en línea recta.
Opacos
No permiten su paso
Translúcidos
Dejan pasar la luz pero a través de ellos no se ve con nitidez.
Velocidad
Hasta el s. XVII se creyó instantánea
3 · 10^8 m·s^-1
EL OJO HUMANO
DEFECTOS DE LA VISIÓN
Presbicia
Reducción de capacidad de acomodación. Fatiga músculos ciliares, pérdida flexibilidad cristalino
Miopía
Exceso de convergencia: Ve mal de lejos. Corregido con lentes divergentes
Hipermetropía
Falta de convergencia: Ve mal de cerca. Corregido con lentes convergentes
Astigmatismo
Irregularidad en curvatura de la córnea
Cataratas
Pérdida transparencia cristalino
Daltonismo
Deficiencia de conos en retina
Cuenta con una lente convergente llamada cristalino de distancia focal variable.
Obtiene visión en colores gracias a células conos y en blanco y negro (nocturna) gracias a células bastones.
Produce imágenes reales sobre la retina, cuyas células acaban en el nervio óptico.
Acomodación: Los músculos ciliares hacen variar la distancia focal del cristalino para enfocar la imagen.
REFLEXIÓN DE LA LUZ
ESPEJOS PLANOS
El ángulo de incidencia y el de reflexión son iguales.
Naturaleza de la imagen
Virtual (generada por la prolongación de rayos divergentes, la percibimos).
De igual tamaño.
Derecha, simétrica.
ESPEJOS ESFÉRICOS
CÓNCAVOS
Superficie interior reflectante
Naturaleza de la imagen depende de la posición del objeto
CONVEXOS
Superficie exterior reflectante
Imagen siempre es menor, derecha y virtual
Elementos
CENTRO DEL ESPEJO ESFÉRICO
CENTRO DE FIGURA
Polo del espejo
EJE ÓPTICO
Recta que pasa por ambos centros
FOCO
Punto del eje donde se cortan los rayos reflejados paralelos al eje principal
Reflexión de rayos
Estos son paraxiales: Próximos al eje óptico
Paralelos al eje: pasan por el foco
Que pasan por el foco: paralelos al eje
Que pasan por el centro del espejo: no se desvían
Que pasan por el centro: se reflejan con el mismo ángulo
Ecuación fundamental
1/f = 1/s + 1/s'
Aumento
A = y'/y = -s'/s
DIFUSA si la superficie en la que se refleja es irregular.
ESPECULAR si la superficie en la que se refleja es lisa.
REFRACCIÓN DE LA LUZ
DIOPTRIOS PLANOS
Hay una superficie de separación entre dos medios transparentes, isótropos y homogéneos
Índice de refracción: n=c/v
Medios de separación plana
Lámina de caras planas y paralelas
Desvían el rayo pero no modifican su sentido
Prismas ópticos
Ángulos del prisma, de incidencia, de refracción, de emergencia y sus complementarios influyen en el de desviación.
La refracción se rige por las Leyes de Snell
n1 · sen i = n2 · sen r'
LENTES
Sistemas de dos dioptrios en los que por lo menos uno es esférico.
CONVERGENTES
Los extremos son más estrechos que el centro
DIVERGENTES
Más estrechas por el centro que por los extremos
Imagen siempre derecha, menor y virtual
Refracción de rayos
Estos son paraxiales
Paralelos al eje: salen por el foco imagen
Que pasan por el foco objeto: salen paralelos al eje
Que pasan por el centro de figura: no se desvían
Elementos
EJE ÓPTICO
CENTRO DE FIGURA
FOCO OBJETO: Derecha en lentes convergentes, izquierda en divergentes
FOCO IMAGEN: Derecha en lentes divergentes, izquierda en convergentes
Ecuación general
1/f' = 1/s' - 1/ s
Aumento
A = y'/y = s'/s
Potencia (dioptrías)
P = 1/f'
Ecuación del fabricante de lentes
1/f' = (n-1) · (1/R1 - 1/R2)
INSTRUMENTOS ÓPTICOS
Lupa de aumento
Lente convergente de distancia focal pequeña, aumenta la imagen.
Microscopio compuesto
Dos lentes convergentes: Objetivo (próxima a objeto) y ocular (próxima a ojo). Imagen final mayor, invertida y virtual.
Telescopio
Sistema óptico semejante a microscopio, pero para ver objetos muy lejanos. Imagen final virtual e invertidas.
Anteojo terrestre
Similar al telescopio pero para observar objetos situados en la Tierra. Imagen final virtual y derecha.
Prismáticos
Cuentan con lentes ocular y objetivo y dos prismas.
Cámara fotográfica
Una lente convergente que enfoca una imagen y la registra un sensor o una película fotosensible.
Paso de la onda de un medio a otro
ÓPTICA FÍSICA
Naturaleza
Corpúsculo o partícula (Newton)
Onda mecánica (Huygens)
Onda electromagnética (Maxwell)
Partículas fotones sin masa y con una onda asociada (Planck, Broglie)
Fenómenos
Efecto Doppler
Explica el movimiento de galaxias y demás cuerpos celestes y expansión del universo.
Difracción
La onda luminosa cambia su dirección al encontrarse con obstáculos de su longitud de onda.
Interferencias
Dispersión
Las distintas longitudes de onda viajan a diferente velocidad y se propagan con ángulos distintos al refractarse,
Polarización
Cuando se limitan planos de vibración de la luz, como por ejemplo en las gafas de sol.
Iluminación
Propagación de luz sobre objetos par a poder verlos.
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