Optica geometrica

ÓPTICA
GEOMÉTRICA

¿DE QUÉ TRATA LA ÓPTICA GEOMÉTRICA?
Formación de imágenes por REFLEXIÓN y por REFRACCIÓN.
ÓPTICA POR REFLEXIÓN:
Imágenes en ESPEJOS PLANOS y en ESPEJOS ESFÉRICOS.
a) Un espejo es una superficie pulida en la que al incidir la luz, se refleja
siguiendo las leyes de la reflexión.

ÓPTICA POR REFRACCIÓN:
Imágenes a través de DIOPTRIOS Y LENTES DELGADAS
a) El dioptrioes un sistema óptico formado por una superficie en la que se
refracta la luz y que separa dos medios transparentes, homogéneos e
isótropos.
b) Las lentes son objetos transparentes (normalmente de vidrio), limitados
por dos superficies, de las que al menos una es curva. Las lentes se
basan en el distinto grado de refracción que experimentan los rayos de
luz al incidir en la lente.

ESPEJOSPLANOS

IMAGEN:

1) VIRTUAL
2) MISMO TAMAÑO QUE EL OBJETO
3 INVERSIÓN LATERAL

ESPEJOS ESFÉRICOS

CÓNCAVO

CONVEXO

LADO REAL

LADO VIRTUAL
si
r

ho

I
O

hi

so

f

ECUACIONES DE LOS ESPEJOS

1
1
1


so si
f
distancia focal
r
f 
2
aumento de la imagen
hi
si

ho
so

CRITERIO DE SIGNOS
so(+)
si

(+) → LADO REAL (Cruce rayosreflejados)
(-) → LADO VIRTUAL (Cruce prolongaciones)
(+) → ESPEJO CÓNCAVO

fòr

(-) → ESPEJO CONVEXO
(+) → DERECHA

ho ò hi

(-) → INVERTIDA

s=so
s’=si

EJERCICIOS:
1.- Un objeto de 10 cm de altura se encuentra situado a 1.5 m del vértice de un
espejo esférico convexo de -3.5 m de distancia focal.
a) Determina las características de la imagen formada.(Sol: imagen virtual, derecha
ymenor; si = -1.05 m; hi = +7 cm)
b) Dibuja la construcción geométrica correspondiente.
2.- Se tiene un espejo esférico cóncavo de 40 cm de distancia focal. Determina la
distancia a la que debe situarse un objeto para que la imagen sea:
a) Real y de doble tamaño que el objeto. (Sol: 60 cm).
b) Virtual y de doble tamaño que el objeto. (Sol: 20 cm).
3.- Desea usarse un espejo esférico paraobtener una imagen 4 veces mayor que el
tamaño del objeto en una pantalla situada a 4 m del objeto. Describe el tipo de
espejo que se requiere y dónde deberá colocarse con respecto al objeto.(Sol: 1.33 m)
4.- Deseamos conseguir una imagen derecha de un objeto situado a 20 cm del
vértice de un espejo. El tamaño de la imagen debe ser la quinta parte del tamaño del
objeto. ¿Qué tipo de espejo debemosutilizar y qué radio de curvatura debe tener?.
(Sol: Espejo convexo; r = 10 cm)
5.- ¿Dónde se debe situar un objeto para que un espejo cóncavo forme imágenes
virtuales?. ¿Qué tamaño tendrán estas imágenes en relación al objeto?.

LENTES DELGADAS
SISTEMA ÓPTICO FORMADO POR DOS O MÁS
SUPERFICIES REFRACTORAS

LADO
VIRTUAL
n1
r2(-)

LADO
REAL

LADO
VIRTUAL
n1

n1

n2

r1(-)r1(+)
Fo

Sup-1

Fi

Sup-2

n2

LADO
REAL
n1
r2(+)
Fi

Fo

Sup-1

Sup-2

ECUACIONES DE LAS LENTES
1 1 1
 
so si
f
Potencia de una lente
1
P
UnidadS.I. dioptría(d)
f
Ecuación fabricante de lentes
1
1 1
(nrel  1)(  )
f
r1 r2

nrel

nlente

nmedio

r1  radio 1ª superficie a la que llega el rayo
r2  radio 2ª superficie por la que sale elrayo
aumento de la imagen
hi
si

ho
so

CRITERIO DE SIGNOS
so(+)
(+) → LADO REAL (Cruce rayos refractados)
si
fòP

(-) → LADO VIRTUAL (Cruce prolongaciones)
(+) → LENTES CONVERGENTES
(-) → LENTES DIVERGENTES
(+) → DERECHA

ho ò hi

(-) → INVERTIDA
(+) → LADO REAL
(-) → LADO VIRTUAL

r òr

espejos y lentes.wmv

EJERCICIOS:
6.- Un objeto se sitúa a 40 cm a laizquierda de una lente biconvexa de índice de
refracción 1.54. La superficie izquierda de la lente, por donde llegan los rayos
incidentes, tiene un radio de curvatura de 25 cm y en estas condiciones forma una
imagen real a 65 cm de la lente. ¿Cuál es el radio de la segunda superficie?.
(Sol: -28.75 cm).
7.- Con una lente convergente, de un objeto (O) se obtiene una imagen (I) real,
invertida y...