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Fenmenos de ondas electromagnticas. ReflexinRefraccin. . Home. ptica Geomtrica. LentesEspejos. . Simbologa. c centrof focoSo distancia del objetoSi distancia de la imagenR radioYi
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1. -Propagacin de la Luz-ptica UG 2005
Fernando Zamora Roldn
2. Fenmenos de ondas electromagnticas Reflexin
Refraccin
3. ptica Geomtrica Lentes
Espejos
4. Simbologa c centro
f foco
So distancia del objeto
Si distancia de la imagen
R radio
Yi tamao de la imagen
Yo tamao del objeto
5. Lentes Para conocer las caractersticas de las imgenes producidas al refractarse la luz a travs de una lente basta con dibujar tres rayos que salen de un punto del objeto.
un rayo paralelo al eje ptico. Se refracta pasando por el foco imagen
un rayo que pasa por el foco objeto que se refracta paralelo al eje ptico.
un rayo que pasa por el centro geomtrico de la lente (centro ptico) que no se desva.
La interseccin de los tres rayos refractados nos permite conocer cmo es la imagen, que puede ser:
de igual, mayor o menor tamao; derecha o invertida; y real o virtual.
6. Tipos de Lentes Convergente
Divergente
7. Lente Convergente
8. Puntos focales
9. Lente Divergente
10. Puntos focales
11. Ecuaciones de una lente delgada
12. Imgenes virtuales e imgenes reales Imagen virtual
Es formada por rayos convergentes y puede ser proyectada en una pantalla.
Imagen real
Es formada por rayos divergentes y no puede ser proyectada en una pantalla.
13. Cmo proyectar los rayos en las lentes
Los rayos que salen del objeto hacia el centro siguen su misma trayectoria.
Los rayos que salen del objeto paralelos al eje se refractan en direccin al foco.
Los rayos que salen del objeto hacia el foco se refractan paralelos al eje.
15. Espejos Planos
Esfricos
-ejemplo
-ejercicio
16. Espejos Planos Los rayos reflejados por los espejos planos parecen proceder de imgenes situadas detrs de dichos espejos: las imgenes carecen de existencia real, y se dice que son virtuales.
Las imgenes producidas por los espejos planos tienen las mismas dimensiones que los objetos correspondientes, pero de ellos no se deduce que sean iguales. El objeto y la imagen no pueden superponerse, pero son simtricos con respecto a un plano como lo son la mano derecha y la mano izquierda; como se sabe, no es posible introducir la mano derecha en un guante izquierdo, ni inversamente. Resulta, pues, que un texto escrito o impreso no puede leerse mediante reflexin en un espejo; pero si los rayos luminosos se reflejan nuevamente en un segundo espejo, la imagen sufre una segunda inversin; as, un texto se hace legible mediante dos reflexiones.
17. Espejos Esfricos
Un espejo esfrico no tiene un eje simtrico en particular.
La longitud focal de un espejo esfrico es igual a la mitad de su radio:
20. Ecuacin del Espejo
De donde deducimos que:
21. Ejemplo
22. Ejemplo 24.14 Un objeto se encuentra a 1.0 m de un espejo esfrico en el eje central. El espejo tiene un radio de curvatura de 20 cm. Localice y describa la imagen resultante.
23. solucin Dado:
El objeto se encuentra a 1m. del espejo, por lo tanto so = 1 m
El espejo es cncavo (R < 0), por lo tanto R = -20 m
Encontrar:
si (distancia de la imagen)
Procedimiento:
No tenemos f pero sabemos que f = -2/R, entonces usamos la siguiente ecuacin:
Resultado:
Si = 0.11 m
Como Si > 0 entonces la imagen es real.
24. Magnificacin
El radio de cualquier dimensin transversa de la imagen formada por un sistema ptico a la dimensin correspondiente del objeto se define como magnificacin transversa.
25. Reflexin Es el cambio de direccin en la onda pero permaneciendo en el mismo medio.
?i = ngulo de incidencia
?r = ngulo de reflexin
26. Ley de Reflexin El ngulo de incidencia es igual al ngulo de reflexin:
?i = ?i
27. Tipos de reflexin Existen dos tipos de reflexin:
- especular
En este caso la superficie es lisa y los rayos reflejados son paralelos unos con otros.
-difusa
En este caso la superficie no es lisa y los rayos se reflejan en diferentes direcciones debido a la rugosidad de la superficie.
28. rayo Es una lnea en el espacio que traza la direccin del flujo de energa radiante.
29. Espejo Plano La superficie de un espejo plano refleja los rayos de luz en todas las direcciones. El n de ellos es infinito y todos obedecen al ley de la reflexin. Los rayos divergen desde el objeto y continan divergiendo a partir del espejo al reflejarse.
La imagen formada es:
simtrica, porque aparentemente est a la misma distancia del espejo
virtual, porque se ve como si estuviera dentro del espejo, no se puede formar sobre una pantalla pero puede ser vista cuando la enfocamos con los ojos.
del mismo tamao que el objeto.
derecha, porque conserva la misma orientacin que el objeto.
30. Refraccin Es el cambio en la direccin de propagacin de la onda al pasar de un medio a otro.
Al dividir la velocidad de la luz en el vaco (c) entre la velocidad de la luz en otro medio (v) obtenemos el ndice de refraccin en ese medio (n).
n(aire) = 1
n(agua) = 1.33
Si la luz pasa de un medio ms rpido a otro ms lento el ngulo de refraccin es menor que el de incidencia.
Si pasa de un medio de mayor ndice de refraccin a otro con menor ndice de refraccin el ngulo de refraccin es mayor que el de incidencia.
En este ltimo caso, si el ngulo de incidencia es mayor que el ngulo lmite no se produce refraccin, sino lo que se denomina reflexin total.
31. El fenmeno de la refraccin se rige por la llamada ley de la refraccin o ley de Snell:
n1 sen ?i = n2 sen ?r
?i = ngulo de incidencia
?r = ngulo de reflexin Ley de Snell
32. Reflexin total interna Cuando la luz es incidente en una interfase donde ni > nt ocurre lo siguiente:
A medida que el ngulo de incidencia se hace cada vez ms grande, el rayo transmitido se inclina cada vez ms lejos de la normal y ms cerca de la interfase. El rayo transmitido se hace cada vez ms dbil y el rayo reflejado (el que viaja de regreso al medio de mayor ndice) se hace ms fuerte. Cuando se alcanza un ngulo particular llamado el ngulo crtico (?c), toda la luz que incide en la interfase es reflejada, no se refractar o transmitir nada de luz. Esta reflexin total interna continuar para todos los ngulos de incidencia mayores al ngulo crtico.
33. Reflexin total interna