Optica 11°

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FÍSICA
4. Óptica

La óptica es la rama de la física que se encarga del estudio de las interacciones de la luz en la naturaleza.
4.1. Reflexión

Este fenómeno ocurre cuando un rayo de luz incide sobre una superficie la cual cambia la dirección del rayo continuando en el mismo medio, al primer rayo se llamaincidente y al segundo se le conoce como rayo reflejado. La reflexión se clasifica de acuerdo con la dirección que siguen los rayos en regular e irregular. Regular, cuando los rayos reflejados continúan en una misma dirección.

Irregular, cuando los rayos se reflejan en diferentes direcciones formando una luz difusa.

4.1.1. Leyes
Primera
El rayo incidente, reflejado y normal se encuentran enel mismo plano (coplanares).
Segunda:
El ángulo que forma el rayo incidente con la normal es igual al que forma el rayo reflejado y la normal.

4.2. Espejos planos

Un espejo plano es una superficie reflectora plana, los cuales se construyen dando una capa de estaño con mercurio o plata sobre una cara de la lámina de vidrio. Las imágenes en un espejo plano se forman cuando se cruzan lasprolongaciones de los rayos reflejados de un objeto sobre un espejo.
 
Las imágenes que se forman en un espejo plano se caracterizan por ser:
· De igual tamaño al objeto.
· Virtuales.
· La distancia espejo imagen y espejo objeto son iguales.
4.2.1. Espejos planos angulares
 
Esta clase de espejos se encuentran cuando se unen dos espejos planos en un punto sobre el cual pueden girarvariando así el ángulo entre ellos, lo que trae como consecuencia, que varíe el número de imágenes.

En la gráfica se muestra un objeto O con los rayos notables sobre un espejo angular y las imágenes que se forman en la intersección de las prolongaciones de tales rayos. En conclusión, el número de imágenes (N) dadas por un espejo angular que forme un ángulo q se encuentran de acuerdo con la expresión.De acuerdo con la anterior expresión, se puede deducir la siguiente tabla:

Como práctica ubique un objeto al frente de un espejo angular (tome dos espejos y únalos en un extremo y varíe el ángulo que forman) con lo que puede comprobar lo anteriormente expuesto. Como práctica complementaria tome el objeto y ubíquelo en medio de dos espejos paralelos (uno en frente de otro) y observará queel número de imágenes es infinito, puesto que la imagen que forma un espejo será el objeto para el otro espejo y así sucesivamente.
4.3. Espejos curvos

Estos son formados por casquetes esféricos de superficies reflectoras, por tal razón, cumplen con la ley de reflexión de la luz, pero debido a tal curvatura se presentan diferentes clases y formas de las imágenes formadas de acuerdo con laubicación del objeto y clase del espejo, puesto que, de acuerdo con cuál sector de la curvatura es el reflector, se clasifican en espejos cóncavos y convexos.
Cóncavos: Cuando el sector reflector es interno y tienen la característica que cuando un haz de luz incide sobre ellos, los rayos que refleja se cruzan en un punto llamado foco.

Convexos: Cuando el sector reflector es externo, tienen lacaracterística que las prolongaciones de los rayos reflejados se cruzan en el foco.

En las gráficas anteriores se muestran los espejos cóncavos y convexos con su respectiva imagen que los representará (la superficie reflectora se indica por el área azul).
4.3.1. Elementos característicos en espejos cóncavos y convexos

 
 
 
Vértice (v): se ubica en el centro del espejo.
Centro decurvatura (c): sitio que se encuentra a igual distancia desde cualquier punto del espejo.
Radio (r): distancia entre el vértice y el centro de curvatura.
Eje principal: línea que pasa por el vértice y la curvatura
Foco (f): punto medio del radio que se ubica sobre el eje principal.
Distancia focal (d): distancia entre el foco y el vértice. Como sobre el espejo incide gran cantidad de rayos, lo...