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 Apuntes de Óptica F´ısica
Artur Carnicer e Ignasi Juvells
Universitat de Barcelona
Departament de F´ısica Aplicada i Òptica
8 de enero de 2003
Apuntes de Óptica F´ısica
Artur Carnicer e Ignasi Juvells
Universitat de Barcelona
Departament de F´ısica Aplicada i Òptica
8 de enero de 2003
2
2
´
Indice General
1
´
Optica Geom´
etrica
7
1.1

Óptica GeométricaParaxial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7
1.1.1
Postulados de la Óptica Geométrica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7
1.1.2
Principio de Fermat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7
1.1.3
Conceptos. Convenio de signos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
81.1.4
El Invariante de Abbe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10
1.1.5
Aumentos. Planos focales y principales
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10
1.1.6
Ley de las lentes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11
1.1.7
Sistemas compuestos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . .
12
1.1.8
Lentes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13
1.1.9
Formación de imágenes en una lente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13
1.1.10 Formación de imágenes en un espejo esférico
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13
1.1.11 Limitaciones de luz y campo en sistemas ópticos . . . . .. . . . . . . . . . . . . .
13
1.2

Instrumentos de proyección . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
18
1.2.1
Introducción a los instrumentos de proyección . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
18
1.2.2
El ojo humano . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
18
1.2.3
La cámara fotográfica . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
19
1.2.4
Objetivos fotográficos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
20
1.2.5
Sistemas de iluminación de proyectores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
21
1.3

Telescopios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
22
1.3.1Introducción
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
22
1.3.2
Anteojo astronómico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
23
1.3.3
Anteojo de Galileo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
24
1.3.4
Anteojo terrestre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . .
24
1.3.5
Telescopios de espejos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
26
1.4

Microscopios

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
26
1.4.1
La lupa. El objetivo del microscopio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
26
1.4.2
El microscopio compuesto . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
27
2
´
Optica Electromagn´
etica
31
2.1

Ondas electromagnéticas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
31
2.1.1
Ecuaciones de Maxwell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
31
2.1.2
La ecuación de ondas. Soluciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . .
32
2.1.3
Energ´ıa. Vector de Poynting
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
34
2.2

Polarización . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
36
3
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Indice General
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Optica Geom´
etrica
7
1.1

Óptica Geométrica Paraxial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ....