Optica Geometrica

1. Espejos planos.
2. Espejos esféricos. Formación de imágenes por espejos esféricos.
3. Lentes delgadas: convergentes y divergentes.
4. Formación de imágenes por lentes delgadas.
5. Aparatos ópticos: Lupa, microscopio, telescopio
1 Espejos Planos
Los espejos son superficies muy pulimentadas, con una capacidad reflectora del 95% o superior de la intensidad de la luz incidente.Consideremos un rayo de luz que se refracta desde un medio de índice n a otro hipotético de índice de refracción –n. Aplicando la ley de Snell:
n sen ai = -n sen ar
De donde se deduce que: ai = -ar
Un ángulo de refracción negativo equivale a una inversión en el sentido del rayo.
| En un espejo plano las posiciones x y x´ de un objeto y su imagen están relacionadas: x = x´ La imagen es virtual,pues se forma con las prolongaciones de los rayos. |
2 Espejos esféricos. formación de imágenes por espejos esféricos
Un espejo esférico está caracterizado por su radio de curvatura R. En el caso de los espejos esféricos solo existe un punto focal F=F´=R/2 cuya posición coincide con el punto medio entre el centro del espejo y el vértice del mismo. Se encontrará a la izquierda del vértice paralos espejos cóncavos y a la derecha para los espejos convexos.
El aumento del espejo será A =y´/y y dependerá de la curvatura del espejo y de la posición del objeto.
Formación de imágenes
La construcción de imágenes es muy sencilla si se utilizan los rayos principales:
Rayo paralelo: Rayo paralelo al eje óptico que parte de la parte superior del objeto. Después de refractarse pasa por el focoimagen.
Rayo focal: Rayo que parte de la parte superior del objeto y pasa por el foco objeto, con lo cual se refracta de manera que sale paralelo . Después de refractarse pasa por el foco imagen.
Rayo radial: Rayo que parte de la parte superior del objeto y está dirigido hacia el centro de curvatura del dioptrio. Este rayo no se refracta y continúa en la mismas dirección ya que el ángulo deincidencia es igual a cero.
Hay que distinguir entre los espejos cóncavos y los convexos:
Espejos cóncavos:
1. Objeto situado a la izquierda del centro de curvatura. La imagen es real, invertida y situada entre el centro y el foco. Su tamaño es menor que el objeto.
2. Objeto situado en el centro de curvatura. La imagen es real, invertida y situada en el mismo punto. Su tamaño igual queel objeto.
3. Objeto situado entre el centro de curvatura y el foco. La imagen es real, invertida y situada a la izquierda del centro de curvatura. Su tamaño es mayor que el objeto.
4. Objeto situado en el foco del espejo. Los rayos reflejados son paralelos y la imagen se forma en el infinito.
5. Objeto situado a la derecha del foco. La imagen es virtual, y conserva su orientación.Su tamaño es mayor que el objeto.
| a) Objeto situado a la izquierda del centro de curvatura. La imagen es real, invertida y situada entre el centro y el foco. Su tamaño es menor que el objeto. |
| b) Objeto situado en el centro de curvatura. La imagen es real, invertida y situada en el mismo punto. Su tamaño igual que el objeto. |
| c) Objeto situado entre el centro de curvatura y elfoco. La imagen es real, invertida y situada a la izquierda del centro de curvatura. Su tamaño es mayor que el objeto. |
| d) Objeto situado en el foco del espejo. Los rayos reflejados son paralelos y la imagen se forma en el infinito. |
| e) Objeto situado a la derecha del foco. La imagen es virtual, y conserva su orientación. Su tamaño es mayor que el objeto. |
Problema P.A.U. UNIVERSIDADCASTILLA-LA MANCHA. Construir la imagen que forma un espejo cóncavo en todas las posiciones posibles de un objeto.
Espejos convexos:
Se produce una situación en la que la imagen es virtual, derecha y más pequeña que el objeto.
| Se produce una situación en la que la imagen es virtual, derecha y más pequeña que el objeto. |
Para observar la formación de rayos pulsa start y cambia la posición...