Tema 2.2.6 "Lentes"

2.2.6 “LENTES”

Es un cuerpo transparente limitado por una o dos capas esféricas o por una plana. Con la función de aumentar o reducir la imagen a través de ella refractando los rayos de luz haciendo que converjan o diverjan. Sus principales elementos son: Centro óptico, eje principal, el foco, doble distancia focal, eje secundario.

POTENCIA DE UNA LENTE
Se define como la capacidad de una lente o espejo para hacer converger un par de rayos paralelos. Permite conocer la distancia que se le debe dar al eje focal, se puede calcular de la siguiente manera:

PL=1/dF

CARACTERISTICAS DE LAS IMÁGENES DE LAS LENTES:

Las reglas y ecuaciones dadas para espejos esféricos son validas también para lentes con la diferencia que en vez de reflejar, refractar.

LENTES CONVERGENTES (POSITIVAS):

Su espesor disminuye del centro hacia los bordes, hay tres tipos de lentes: biconvexos, convexos y convergentes, cada una proyecta imágenes con distintas características.

En todas las lentes se cumplen que:

1. Todo el rayo paralelo al eje principal pasa por el foco después de refractarse.

2. Todo rayo que pasa por el centro óptico no se desvía.

“FORMACIO DE IMÁGENES EN LENTES CONVERGENTES” dependiendo de la posición del objeto se forman cinco tipos de imágenes.

“CASO UNO” OBJETO COLOCADO DESPUES DE LA DOBLE DISTACIO FOCAL, la imagen será invertida, de menor tamaño, formada del otro lado de la lente y localizada entre el foco y la doble distancia focal.
“CASO DOS” EL OBJETO COLOCADO EN EL DOBLE DE LA DISTANCIA FOCAL, la imagen es invertida, de igual tamaño y localizada justamente en el punto del otro lado de la lente.
“CASO TRES” EL OBJETO COLOCADO ENTRE LA DOBLE DISTANCIA FOCAL Y EL FOCO, la imagen es invertida, de doble tamaño, localizado después de la doble distancia focal.
“CASO CUATRO” OBJETO COLOCADO EN EL FOCO, no hay formación de imagen.

“CASO CINCO” imagen virtual, mayor tamaño, derecha y localizada en el mismo plano.

La formula para calcular la distancia focal es:

1/doL+1/diL=1/dF

Este tipo de lentes se utiliza en cámaras fotográficas, proyectores, amplificadores, microscopios y para corregir efectos visuales.

LENTES DIVERGENTES (NEGATIVOS)

En este tipo de lentes el espesor disminuye hacia los bordes hacia el centro. Se caracterizan por que los rayos paralelos al eje principal se separan al refractarse y da la impresión de que proceden del mismo foco, hay tres tipos distintos bicóncavos, plano cóncavo y divergente.

“FORMACION DE IMÁGENES EN LENTES DIVERGENTES” siempre producen imágenes virtuales por lo tanto siempre será negativa de menor tamaño que la original y derecha.

La distancia focal se calcula con la siguiente formula:

1/doL+1/diL=-1/dF

Estos lentes se utilizan para corregir la meopia.

Tema 2.2.5 "Refraccion de la Luz"

2.2.5 REFRACCION DE LA LUZ

Consiste en la desviación que sufre un rayo luminoso al pasar de un medio a otro con diferente densidad y tiene como consecuencia un cambio de velocidad.

El fenómeno de refracción se rige por la primera y la segunda ley de refracción.

PRIMERA LEY DE REFRACCION

Establece que el rayo refractado así como la normal se encuentran sobre un mismo plano (forma un sistema coplanar). Cuando el ángulo de refracción es menor que el de incidencia, el rayo refractado se acerca a la normal.

SEGUNDA LEY DE REFRACCION O LEY DE SNELL

Establece que para cada par de sustancias transparentes, la relación entre el ceno del ángulo de incidencia y el ángulo de refracción es constante, a este número se le llama índice de refracción, también definido como:

Ir=velocidad de la luz en el vacio/velocidad de la luz en el medio

En general, se considera que la velocidad de la luz en el vacío es prácticamente igual a la que se presenta en el aire.

El índice de refracción se utiliza para conocer el grado de desviación que experimentan los rayos de la luz al pasara a través de lentes de anteojos, binoculares y cámaras.

Como el índice de refracción es constante para una sustancia homogénea, constituye una unidad física definida con la cual puede detectarse.

Tema 2.2.4 "Espejos Esfericos"

2.2.4 ESPEJOS ESFERICOS

Tienen como característica que forman parte de una imagen.

ELEMENTOS PRINCIPALES DE LOS ESPEJOS ESFERICOS:

Se componen por un centro de curvatura (C), vértice (V), foco (F), eje principal (EP), eje secundario (ES) y la distancia focal.

RAYOS FUNDAMENTALES EN ESPEJOS ESFERICOS:
Se les llama al efecto o comportamiento de los rayos al incidir en un punto del espejo esférico. Aquí se origina la posibilidad de formación de diferentes imágenes, se presentan en tres casos:
1. Si el rayo de la luz es paralelo al eje principal, al reflejarse pasa por el foco.
2. Si el rayo de la luz pasa por el foco, es reflejado paralelamente al eje principal.
3. Cuando el rayo de luz pasa por el centro de la curvatura, es reflejado en la misma direccion.

ESPEJOS ESFERICOS CONCAVOS

"Espejos Concavos"

(Generalmente usados en ferias o llamados tambien Espejos Comicos)

Se da cuando los rayos luminosos son reflejados por la parte interior.

“FORMACION DE IMÁGENES EN ESPEJOS CONCAVOS”
Las imágenes de estos espejos dependen de la posición en la que se coloque el objeto. Es este se presentan cinco casos:
“PRIMER CASO” EL OBJETO COLOCADO DESPUES DEL CENTRO DE LA CURVATURA La imagen es invertida, de menor tamaño y se localiza entre el foco y el centro.
“SEGUNDO CASO” EL OBJETO COLOCADO ENTRE EL CENTRO DE LA CURVATURA, es real, invertida, de igual tamaño y se localiza en el mismo centro.
“TERCER CASO” EL OBJETO COLOCADO ENTRE EL FOCO Y EL CENTRO DE LA CURVATURA, es real, invertida, de mayor tamaño que la original y formada después del centro de la curvatura.
“CUARTO CASO” OBJETO COLOCADO EN EL FOCO DEL ESPEJO, la imagen no se forma debido a que no cumple los requisitos para la formación de imágenes.
“QUINTO CASO” OBJETO COLOCADO ENTRE EL ESPEJO Y EL FOCO, es virtual, mayor que el tamaño original, derecha y formada detrás del espejo.

"APLICACIONES DE ESPEJOS ESFERICOS CONCAVOS”

Este tipo de espejos cóncavos se utilizan en linternas de mano, reflectores, faros de automóvil, espejos para dentistas, telescopios, reflectores, etc.

“AUMENTO DE LA IMAGEN”

El tamaño de la imagen depende del lugar o la posición en que se coloquen, el aumento o ampliación es la razón entre el tamaño de la imagen y el tamaño del objeto:

A=tamaño de la imagen/tamaño del objeto

Si el resultado es menor a 1, la imagen es menor y lo contrario. La ecuación para calcularlo se aplica a espejos cóncavos, convexos, convergentes y divergentes.

A=di/do

ESPEJOS ESFERICOS CONVEXOS

Se da cuando la parte reflectora es la exterior por lo que al incidir en ella los rayos luminosos divergen de esta después de ser reflejada.

“CARACTERISTICAS DE LA IMAGEN EN ESPEJOS ESFERICOS CONVEXOS” siempre forman la misma imagen, es virtual, de menor tamaño, derecho y formado detrás del espejo.

“APLICACIONES DE ESPEJOS ESFERICOS” tienen como característica una forma abombada que da una panorámica mayor a la que rodea. Se utiliza mayormente en vehículos grandes como instrumentos de seguridad.

Mediante estos espejos se logra que objetos diminutos parezcan grandes o que objetos o imágenes se vean distantes, borrosos, nítidos, deformes etc.

Tema 2.2.2 "Reflexion de la Luz" , 2.2.3 "Espejo Plano"

TEMA 2.2.2 "REFLEXION DE LA LUZ"

Fenómeno en el cual los rayos son desviados por una superficie. El espejismo es un fenómeno de la luz consecuencia de la reflexión. Es una iluminación óptica producida por la reflexión total de la luz de la atmosfera.

PRIMERA LEY DE LA REFLEXION DE LA LUZ

Establece que el rayo incidente, la normal y el rayo reflejado se encuentran sobre el mismo plano.

SEGUNDA LEY DE REFRACCION DE LA LUZ

Establece que el ángulo de incidencia y el de reflexión son iguales, si el rayo luminoso incide perpendicular mente a la superficie luminosa refractora, se reflejara sobre si misma.

"ESPEJO"Cualquier superficie que refleje los rayos de la luz, se dividen en planos y esféricos.

“TIPOS DE IMÁGENES” las imágenes que se producen en diversos espejos pueden ser derechas, virtuales, reales y simétricas dependiendo de la posición.

“IMÁGENES DERECHAS” tiene la misma dirección que el objeto donde el objeto se observa en el espejo.

“IMÁGENES SIMETRICAS” cuando la imagen y el espejo parecen ayarse en la misma dirección.

“IMAGEN VIRTUAL” son aquellas que aparentemente que encuentran dentro del espejo.

“IMAGEN REAL” puede ser observada después de que emitida por el cuerpo localizado en el punto A es reflejado en un espejo cóncavo que lo hace converger en el punto B. las características de esta imagen es que siempre es invertida con la relación al objeto.

TEMA 2.2.3 "ESPEJO PLANO"

Están constituidos por una superficie plana.

IMAGEN DE ESPEJO PLANO

Es derecha es virtual es simétrica y es invertida.

CALEIDOSCOPIO

Es una aplicación de los espejos planos angulares, es un instrumento con espejos que producen múltiples reflejos ordenando imágenes regulares al azar.

PERISCOPIO

Se utiliza para ordenar de manera directa objetos que no se pueden ver directamente por alguna razón.

NUMERO DE IMÁGENES EN ESPEJOS PLANOS

Al colocar dos espejos planos en frente y se coloca un objeto en medio de este se refleja un numero de veces dependiendo del ángulo.

El número de veces se puede calcular con la siguiente formula:

Ni= 360° - 1

Tema 2.2 "Optica"

Buenas Tardes:
Nosotros somos el equipo # 3 del centro de Bachillerato Tecnológico y de servicios Num 37, presentando el tema de "Óptica" esperemos que este blog sea de su mayor agrado y facilidad para asi comprender el tema aceptando sus aportaciones hacia el mismo.

Dentro de este blog hablaremos principalmente del tema "Óptica" y todo lo que lleva consigo, asi como tema relacionados con la misma para poder asi comprender mejor el tema asi como ejemplos domesticos del mismo para entender y comprender mejor y con mayor facilidad.

Tema 2.2 "ÓPTICA"
¿Que es la Óptica?

La óptica es la parte de la física que estudia los efectos de la luz, sus comportamientos y los fenómenos que producen asi como 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. Estudia la luz, es decir como se comporta la luz ante la materia.

"Óptica Geométrica"

Esta se origina cuando la luz se ve como rayos y su paso se ve estorbado por un objeto óptico.


La óptica geometrica usa la nocion del rayo luminoso; una aproximacion al comportamiento que corresponde a las ondas electromagneticas (la luz) cuando los objetos involucrados son de tamaño mucho mayor que la longitud de onda usada; ello permite despreciar los efectos derivados de la difracción, comportamiento ligado ala naturaleza ondulatoria de la luz.

Un claro ejemplo de óptica geometrica, es la formacion de un Arcoiris:

TEMA 2.2.1 "LUZ"
Tipo de energía que hace visible los objetos que nos rodean.

Clase de energia electromagnetica radiante que puede ser percibida por el ojo humano .
En un sentido más amplio, el término luz incluye el rango entero de radiación conocido como el espectro electromagnetico.La ciencia que estudia las principales formas de producir luz, así como su control y aplicaciones, se denomina óptica.

TEORIAS SOBRE LA LUZ :

“TEORIA CORPUSCULAR”


Desarrollada por newton en el siglo XVIII; indica que la luz esta formada por corpúsculos (partículas) emitidos por cuerpos luminosos que al chocar en la retina, producía una sensación luminosa llamada “visión”.

La imagen nos muestra un ejemplo sobre esta teoria, siendo asi cuando una luz "choca" con la retina del ojo humano y se produce una "sensacion luminosa".


“TEORIA ONDULATORIA DE HUYGENS”
Propuesta en mil 1687 por Christian Huygens quien postulo que la luz se propagaba en ondas longitudinales por medio de una sustancia desconocida llamada éter que se creia que formaba el espacio.

Ejemplo "Teoria Ondulatoria"

“TEORIA ELECTROMAGNETICA”

Propuesta por James Clerk en 1873, quien demostró matemáticamente la existencia de campos eléctricos y magnéticos, que comprobaron que la luz no depende de un medio material para ser transportada.
“TEORIA CUANTICA”
Propuesta por Plank en 1901, el indicaba que en la emisión de luz por átomos intervienen “saltos” de electrones, de un nivel de menor energía, y solo es de manera momentánea, ya que pronto regresan al lugar de donde partieron, a esta acción se le llama “estado excitado” y es precisamente en el regreso cuando se emite un fotón, esto es, un impulso palpitante de radiación electromagnética cuya frecuencia esta asociada al salto que efectuó; puede considerarse, como un corpúsculo de energía pura, una partícula de luz expulsada del átomo.

Teoria propuesta por Max Planck.

PROPIEDADES DE LA LUZ
La luz presenta las siguientes propiedades:

1. Se propaga en el vacio.

2. Se propaga a través de una línea recta.

3. Se propaga a través de ondas transversales.

4. Su velocidad es de 300 000 km/s.

5. Su velocidad es constante.

6. Presenta los fenómenos de refracción, interferencia, difracción y polarización.

"Fuentes de la produccion de Luz"
Aquellos cuerpos que emiten luz propia se les conoce como luminosos y a aquellos que solo la reciben se llaman iluminados.
“FOTOMETRIA” es la parte de la física que determina la intensidad de una fuente luminosa y la iluminación de las superficies.
La intensidad (I) es la cantidad de luz producida por una fuente su unidad es la candela (cd) y a lo que incide por unidad de superficie se le llama iluminación (E), cuya unidad es el lux (lx).

LEY DE LA ILUMINACION

Establece que la iluminación es directamente proporcional a la intensidad de la fuente luminosa e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que se separa de la fuente. A mayor lejanía de la fuente luminosa, menor será la iluminación.
Esta ley es una consecuencia de la propagación en línea recta de la luz. Por ejemplo, al colocar un foco de 60 w a una distancia de un metro de la superficie de la mesa, se produce una cierta iluminación sobre ella; si después elevamos el foco a una distancia de 2 metro de la mesa, observaremos que la iluminación de la superficie de la mesa se ha reducido a la cuarta parte de la anterior; finalmente si triplicamos la distancia colocando el foco a 3 metros de la mesa, la iluminación que recibe equivale a la novena parte de la inicial, y por lo tanto podemos enunciar dicha ley de la sig. Manera: La Iluminacion.

Tabla.- Ecuacion de Ley Iluminacion.