4 OpticaGeometrica

ÓPTICA
ÓPTICA GEOMÉTRICA

IES La Magdalena.
Avilés. Asturias

En la óptica geométrica se estudian los cambios de dirección experimentados por los rayos de luz cuando
son reflejados o refractados mediante representaciones geométricas. Para trazar el camino de los rayos se
tiene en cuenta lo siguiente:
• La luz cuando se propaga en un medio homogéneo lo hace en línea recta.
• Se supone que eltamaño de los obstáculos que la luz encuentra en su camino son muy grandes en
comparación con su longitud de onda. Por tanto, no tienen lugar procesos de difracción.
• El trazado de los rayos se realiza siguiendo las leyes estudiadas para la reflexión y la refracción.
• Los rayos luminosos son reversibles.
• La imagen de un punto se forma en la intersección de los rayos. Si divergen después de lareflexión o la refracción, la imagen se forma en la intersección de su prolongación (en sentido
opuesto al de propagación)
Reflexión en espejos planos

• Los rayos que llegan a un espejo se reflejan siguiendo las leyes de la reflexión.
• Un rayo que incida perpendicularmente al espejo se refleja sobre si mismo.
• La imagen se forma en la intersección de los rayos. Aparentemente está "en el interiordel espejo",
al otro lado de la superficie reflectante es derecha (no está invertida) ,del mismo tamaño, y a una
distancia (s') igual a la que se sitúa el objeto del espejo (s). Las imágenes que se forman al
prolongar los rayos se denominan virtuales, ya que no pueden ser recogidas por una pantalla

Imagen:
• Virtual
• Derecha
• Del mismo tamaño
• Distancia imagen=distancia objeto

• Las imágenesformadas por reflexión en un espejo plano presentan lo que se conoce con el nombre
de inversión lateral ya que la derecha y la izquierda en el objeto y la imagen están invertidas.

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Física 2º Bachillerato. IES La Magdalena. Avilés. Asturias

Óptica geométrica

S situamos dos espejos planos uno junto al otro, la imagen de uno se puede reflejar en el otro produciendo
una repetición del objetoinicial. El número de imágenes formadas dependerá del ángulo entre los
espejos.
En la imagen (izquierda) puede verse como dos espejos que
0
forman un ángulo de 90 (E1 y E2) se reflejan mutuamente dando
las correspondiente imágenes (E'1 y E'2). El objeto inicial situado
entre ambos se refleja en E1 obteniéndose la correspondiente
imagen IE1 , y en E2 obteniéndose IE2 . Tanto IE1 cono IE2 sirven a
suvez de objetos para la reflexión en los espejos E'2 y E'1 dando la
imagen común I.

IE2

Como resultado de las reflexiones se obtienen tres imágenes.

I

IE1

Se muestra ahora (derecha)
un esquema de la reflexión
de un objeto en dos espejos
que forman un ángulo de
0
60 (E1 y E2). Los espejos
se reflejan dando imágenes
0
situadas en idéntica posición que los originales (ángulo de 60 ). De
manerasimilar al caso anterior las imágenes formadas sirven como
objeto para el siguiente espejo. Se obtienen cinco imágenes.
De forma general el número de imágenes formadas (N) depende del
ángulo formado por los espejos :

N=

360
−1
α

Ejemplo 1
Dos espejos planos están colocados perpendicularmente entre sí. Un rayo que se desplaza en un
plano perpenduicular a ambos es reflejado primero en uno yluego en el otro. ¿CUál es la dirección
final del rayo respecto a su dirección original?
Solución:
Como se puede observar en la figura el rayo se
refleja en dirección paralela al incidente, aunque
en sentido contrario.

i1
r1

i2

El ángulo de refracción final (segunda refracción)
puede calcularse fácilmente considerando el
triángulo rectángulo formado por la intersección
de las normales a ambascaras (líneas
discontinuas):

r2

r1 + i2 = 900
Como: i1 = r1 e i2 = r2
r1 + r2 = 900 ; i1 + r2 = 900 ;

r2 = 900 - i1
0

0

0

0

Por ejemplo para un ángulo de incidencia de 30 : r2 = 90 - 30 = 60

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Física 2º Bachillerato. IES La Magdalena. Avilés. Asturias

Óptica geométrica

Reflexión en espejos esféricos

Los espejos curvos, como su nombre indica,
presentan cierta curvatura en la superficie...