Óptica Básica

ÓPTICA

Óptica
No nos atrevemos a muchas cosas porque son difíciles,
pero son difíciles porque no nos atrevemos a hacerlas
Lucio Anneo Séneca


Trabajo de óptica
Grado en Fotografía y Creación Digital

1

Óptica

ÍNDICE
1. Historia………………………………………………………………... 3
1.1. Teoría ondulatoria de la luz………………………………………... 3
1.2. Doble naturaleza de la luz……………………………………….… 3
1.3.Cámara oscura……………………………………………………... 3
2. Bases físicas de la óptica……………………………………………… 4
2.1. Convenio de signos……………………………………………….... 4
2.2. Invariante de Abbe…………………………………………………. 4
2.3. Reflexión…………………………………………………………… 5
2.4. Refracción …………………………………………………………. 5
3. Tipos de lentes…………………………………………………………. 6
3.1. Las lentes delgadas…………………………………………………. 6
3.2. Lentes convergentes……………………………………………….. 7
3.2.1. Lupa………………………………………………………….. 7
3.3. Lentes divergentes……………………………………………….… 8
3.4. Tipos de imagen…………………………………………………… 8
4. El ojo humano………………………………………………………… 9
4.1. Definición………………………………………………………….. 9
4.2. Miopía……………………………………………………………... 10
4.3. Vista cansada…………………………………………………….... 10
4.4. Hipermetropía……………………………………………………... 11
5. Funcionamiento de la cámara fotográfica………………………..…12
5.1. Foco………………..…………………………………………….... 12
5.2. Apertura del diafragma…………………………………………..... 12
5.3. Espejo plano……………………………………………………….. 12
6. Conclusiones…………………………………………………………... 13

7. Bibliografía……………………………………………………………. 14

2

Óptica

1.

1. Historia

HISTORIA
1.1. Teoría ondulatoria de la luz
Cristian Huygens propuso que la luz está formada por la propagación de ondas en un medio,
el éter lumínico,que llena todo el espacio, que tendría que ser sólido para que se pudieran
transmitir las ondas transversales de la luz y muy rígido para que se desplacen a gran
velocidad.
Huygens explicó las leyes de la reflexión, la refracción y las interferencias. En la refracción
obtiene que la velocidad en el agua es menor que en el aire.
En 1850 Foucault midió la velocidad de la luz en el agua ycomprobó que era menor que en el
aire. Newton rechazó la teoría ondulatoria al no existir pruebas de la difracción, cambio en la
dirección de una onda al pasar cerca de un obstáculo.
A principios del s. XIX, las experiencias de Thomas Young sobre interferencias en 1801 y las
de difracción de Agustín Fresnel en 1815, demostraron la teoría ondulatoria de la luz. Fresnel
explica también la polarizaciónde la luz y, en 1850, Foucault, mide la velocidad de la luz en
el agua.
La hipótesis del eter lumínico no fue rechazada hasta que Maxwel, en 1865 demostró que una
onda electromagnética se propagaba, sin soporte material, se propagaba en el vacío a la
velocidad de 3·108 m/s.

1.2. Doble naturaleza de la luz.
En 1900, Lenard observó que un haz de luz de cierta frecuencia podía expulsarelectrones de
algunas superficies metálicas, efecto fotoeléctrico, sin retardo en el tiempo. Aun con luz de
muy poca intensidad no se observa retraso en la expulsión de electrones, pero lo que el
fenómeno de interacción luz-material tenía que ser explicado con un modelo corpuscular.
Einstein en 1905 explicó el efecto fotoeléctrico suponiendo que la energía de la luz se
concentraba en pequeñospaquetes en los procesos de absorción o de emisión por los objetos.
La energía de cada paquete era E=h · f, la h es una constante y la f es la frecuencia de la onda
electromagnética asociada.
La luz tiene una naturaleza dual. En ciertos fenómenos: difracción, interferencias,
polarización se comporta como una onda. En otros, interacción de la luz con la materia, tiene
comportamiento corpuscular1.1.3 Cámara oscura
Instrumento óptico que proyecta una imagen externa en su interior. Fue muy
importante su descubrimiento ya que fue el primer objeto que podía captar una
imagen de la vida real.
En sus principios consistía en una cámara cerrada con un solo orificio por el
cual entraba el haz lumínico. Los rayos penetraban en la habitación...