Óptica geométrica

ÓPTICA GEOMÉTRICA
La óptica geométrica estudia aquellos casos en que la longitud característica de los objetos es mucho mayor que la longitud de onda de la onda luminosa
LEYES DE LA REFLEXIÓN Y LA REFRACCIÓN
1ª LEY:
“El rayo incidente, el rayo reflejado, y la normal se encuentran en un mismo plano”

2ª LEY:
“El rayo ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión”

Sen r =(v*t)/d… ®
Sen i = (v*t)/d… ©

De © y ® tenemos que:
Sen i = Sen r
Es decir:
i = r
Que es también conocida como Primera Ley de Snell

3ª LEY:
“El rayo incidente, y el rayo refractado, y la perpendicular al plano de refracción, están en un mismo plano”

4ª LEY:
El rayo incidente, y el rayo refractado, y la perpendicular al plano de refracción, están en un mismo plano

Llamamos i alángulo de incidencia, formado por el rayo incidente y la normal. La normal es una recta imaginaria perpendicular a la superficie de separación de los dos medios en el punto de contacto del rayo. El ángulo de refracción r’ es el formado por el rayo refractado y la normal. El valor del índice de refracción n es siempre adimensional y mayor que la unidad, e igual a n=c/v. De donde:

Por tanto:n1sen i = n2 sen r

REFLEXIÓN Y REFRACCIÓN EN UNA SUPERFICIE PLANA – FORMACIÓN DE IMÁGENES

S1: distancia polo-objeto
S2: distancia polo-imagen
La imagen formada en un espejo plano es siempre:
* Virtual
* Igual tamaño
* Derecha (pero presenta inversión lateral)

Una superficie plana puede considerarse como si fuera una superficie esférica de radio infinito. La ecuación deldioptrio esférico quedaría para esta situación:
n1s1+n2s2=0→s2=-n2n1 s1

La imagen de un objeto, visto a través de una superficie refractora plana, es virtual y se forma del lado del objeto (lado de incidencia)
ASOCIACIÓN DE DOS ESPEJOS
Cuando la luz, reflejada por un espejo, llega a otro, se dice que los espejos están asociados. Podemos tener dos tipos de asociación:
Asociación en paraleloEl número de imágenes formadas del punto A es infinito. Cada imagen de un espejo hace el papel de un nuevo objeto hacia el otro espejo, y así sucesivamente
Asociación angular

Sea α el ángulo formado por los dos espejos planos con las superficies reflectoras enfrentándose. El número de imágenes distintas del punto A está dado por:
N = 360º/α - 1
Estas imágenes caen sobre la circunferenciade la figura cuyo centro es el punto C y radio CA.
Esta fórmula es válida en los casos:
* 360º/α es par, el objeto A puede quedar en cualquier posición entre los espejos.
* 360º/α es impar, el objeto A debe quedar en el plano bisector del ángulo α
REFLEXIÓN EN UNA SUPERFICIE ESFÉRICA – FORMACIÓN DE IMÁGENES
Se denomina espejo esférico a toda superficie reflectora en forma de un casqueteesférico. Si la cara interna del casquete es reflectora, el espejo esférico se llama CONCAVO. Si la cara externa del casquete es reflectora, el espejo se llama CONVEXO
Los espejos esféricos y los espejos cóncavos que tienen el objeto detrás (a la derecha) del mismo, no forman imagen
Los espejos esféricos cóncavos tienen cinco posiciones fundamentales en las que su naturaleza es cambiante:Naturaleza de la imagen: real, menor tamaño, e invertida

Naturaleza de la imagen: real, igual tamaño e invertida

Naturaleza de la imagen: real, mayor tamaño, e invertida

Naturaleza de la imagen: real, mayor tamaño, e invertida. (No se forma imagen nítida)

Naturaleza de la imagen: virtual, mayor tamaño y derecha
La imagen en un espejo esférico convexo es siempre virtual, menor tamaño yderecha

REFRACCIÓN EN UNA SUPERFICIE ESFÉRICA
Consideremos un objeto luminoso, O, situado en un medio de índice de refracción n1, a una distancia so del vértice V, de una superficie refractora esférica convexa. Si el segundo medio tiene un índice de refracción n2, mayor que n2, los rayos que llegan a cualquier punto de la superficie serán desviados hacia una mayor aproximación a la normal...