Es cuando el
objeto está del
mismo lado de
la superficie
reflectante o
refractiva que
la luz entrante,
la distancia de
objeto s es
positiva; en
caso contrario,
es negativa.
Regla de signos
para el radio de
curvatura de una
superficie
esférica:
Es cuando el
centro de
curvatura C está
del mismo lado
que la luz
saliente, el radio
de curvatura es
positivo; en caso
contrario, es
negativo.
Regla de signos para la
distancia de imagen:
Es cuando la
imagen está
del mismo
lado de la
superficie
reflectante o
refractiva que
la luz saliente,
la distancia de
imagen sr es
positiva; en
caso contrario,
es negativa.
Imagen de
un objeto
extenso:
Espejo plano
Tanto en la
reflexión como en
la refracción, el
aumento lateral m
se define como la
razón de la altura
de la imagen yr
con respecto a la
altura del objeto y.
Cuando a es
positivo, la
imagen es
derecha; y cuando
m es negativo, la
imagen es
invertida.
De esta manera,
en el caso de un
espejo plano el
aumento lateral m
es la unidad.
Cuando nos
miramos en un
espejo plano,
nuestra imagen es
del mismo
tamaño que
nuestro cuerpo.
Un objeto es cualquier
cosa desde donde se
irradian rayos de luz.
Formación de
imágenes por
espejo planos
Se producen
por la reflexión
de la luz
La figura muestra dos
rayos que divergen a
partir de un punto de
objeto P situado a una
distancia s a la izquierda
de un espejo plano.
Llamamos a s la distancia
de objeto. El rayo PV es
perpendicular a la
superficie del espejo, y
regresa siguiendo su
trayectoria original.
REFLEXIÓN EN UNA SUPERFICIE ESFERICA
Punto focal y
distancia focal
Cuando el punto del objeto
P está muy lejos del espejo
esférico, los rayos
entrantes son paralelos.
Los rayos
divergentes del
punto focal se
reflejan para
formar rayos
paralelos salientes
Distancia focal de
un espejo esferico
Todos los rayos
paralelos incidentes
en un espejo esférico
se reflejan a través el
punto focal
Reflexión en
una superficie
esférica
Un espejo esférico está
caracterizado por su radio de
curvatura R. En el caso de los
espejos esféricos solo existe
un punto focal F=F´=R/2 cuya
posición coincide con el
punto medio entre el centro
del espejo y el vértice del
mismo. Se encontrará a la
izquierda del vértice para los
espejos cóncavos y a la
derecha para los espejos
convexos.
El aumento del espejo será A =y´/y
y dependerá de la curvatura del
espejo y de la posición del objeto.
Imagen de un objeto
extenso: Espejo esférico
Aumento lateral espejo esferico
Si m es positiva, la imagen es derecha
en comparación con el objeto; si m es
negativa, la imagen es invertida con
respecto al objeto,
Espejos convexos
Su formula es:
Su aumento lateral es
Formación de
imagen por un
espejo convexo.
Construcción para determinar
el aumento de una imagen
formada por un espejo convexo
Construcción para determinar
la posición de una imagen
formada por un espejo convexo
El punto focal y la
distancia focal de
un espejo convexo
Los rayos dirigidos hacia el
punto focal virtual son paralelos
al eje después de la reflexión
Rayos paraxiales que inciden en
un espejo esférico convexo
divergen a partir de un punto
focal virtual
REFRACCIÓN EN UNA SUPERFICIE ESFERICA
Imagen de un objeto puntual:
Superficie refractiva esférica
una superficie esférica de radio R forma
una interfaz entre dos materiales con
índices de refracción diferentes na y nb
Construcción para hallar la posición del
punto de imagen Pr de un objeto puntual
P, formado por refracción en una
superficie esférica. Los materiales a la
izquierda y a la derecha de la interfaz
tienen índices de refracción na y nb,
respectivamente. En el caso que aquí se
muestra, na , nb.
LENTES
DELGADAS
Ecuación del
fabricante de lentes
Es la relación
entre distancia de
objeto, distancia
de imagen y
distancia focal
para una lente
delgada
Imagen de un objeto
extenso: Lentes
convergentes
una lente convergente
forma imágenes de los
objetos extensos
determinar la posición y el
aumento lateral de una
imagen formada por una
lente convergente delgada.
El rayo QA, paralelo al eje
óptico antes de la
refracción, pasa por el
segundo punto focal F2
después de refractarse
El rayo QOQ' pasa
directamente por el
centro de la lente sin
desviarse,
aumento
lateral, lente
delgada
El signo negativo indica
que, cuando s y s' son
ambas positivas, la imagen
es invertida, y los signos de
y y yr son opuestos
relación
objeto-imagen,
lente delgada
Propiedades de las lentes
Lentes
divergentes
La distancia focal de
una lente divergente
es una cantidad
negativa
Los puntos focales
de una lente
negativa están
invertidos en
relación con los de
una lente positiva
Tipos de lentes
Lente convergente
Una lente de la forma que se
muestra en la figura tiene la
propiedad de que, cuando un
haz de rayos paralelos al eje
atraviesa la lente,
los rayos
convergen
en un punto
F2 y forman
una imagen
real en ese
punto.
Tipos de lentes
El dispositivo óptico más conocido y de uso más extendido es la lente, que
es un sistema óptico con dos superficies refractivas.
Métodos gráficos para lentes
Lentes convegentes
Lentes convegentes
Lentes divergentes
CÁMARAS
FOTOGRAFICAS
Una cámara
fotográfica
forma una
imagen real,
invertida y
reducida del
objeto que se
fotografía
sobre una
superficie
sensible a la
luz
La cantidad de luz que incide
en la superficie se regula
mediante la rapidez del
obturador y la abertura
La intensidad de
esta luz es
inversamente
proporcional al
cuadrado del
número f de la
lente
Lentes zoom y
proyectores
Una lente
zoom simple
emplea una
lente
convergente
y una lente
divergente
en sucesión
Lente zoom
representativa
para cámara
réflex de
objetivo único
(lente simple);
contiene doce
elementos
dispuestos en
cuatro grupo
Si se desplazan
las dos lentes
separándose, la
combinación se
comporta
como una lente
con distancia
focal corta
Cuando las dos
lentes están
cerca entre sí, la
combinación se
comporta como
una sola lente
con distancia
focal larga.
Lentes de
cámara:
Distancia foca
depende del
tamaño de la
película y del
ángulo de
visión deseado
EL OJO
Trastornos de la vision
astigmatismo
Corrección
la superficie de la córnea
no es esférica, sino que
tiene una curvatura más
pronunciada en un plano
que en otro
ojo Hipermetriope
Se corrige así
Ojo Miope
se corrige así
En el ojo, la refracción en la
superficie de la córnea forma una
imagen real en la retina.
El ajuste por las diversas
distancias de objeto se lleva a
cabo oprimiendo el cristalino
(la lente) para que se arquee
y, de este modo, disminuya
su distancia focal.
MICROSCOPIOS Y TELESCOPIOS
Telescopio
El telescopio funciona con base en el
mismo principio, pero el objeto está
muy alejado. En un telescopio de
reflexión, la lente objetivo se
sustituye por un espejo cóncavo, el
cual elimina las aberraciones
cromáticas
Microscopio
En un microscopio compuesto, la
lente objetivo forma una
primera imagen en el cañón del
instrumento, y el ocular forma
una imagen virtual final, que
suele hallarse en el infinito, de la
primera imagen.
LA LENTE DE AUMENTO SIMPLE
La lente de aumento
simple crea una
imagen virtual, cuyo
tamaño angular ur es
mayor que el tamaño
angular u del objeto
mismo a una
distancia de 25 cm
El aumento angular M
de una lente de
aumento simple es la
razón del tamaño
angular de la imagen
virtual con respecto al
tamaño angular del
objeto a esta
distancia.