Ondas V: imágenes en espejos y lentes PPTCES025CB32-A16V1 Clase Ondas V: imágenes en espejos y lentes

Resumen de la clase anterior Fenómenos ondulatorios Son Reflexión Refracción Absorción Difracción Resonancia Interferencia - Especular - Difusa - Eco - Reverberación Reflexión interna total - Percepción de colores. - Cámaras anecoicas - En bordes - En rendijas - Constructiva - Destructiva Aumenta el volumen de un sonido.

Aprendizajes esperados Reconocer los diferentes tipos de espejos y lentes. Comprender el mecanismo de formación de imágenes en espejos y lentes, a través de la óptica geométrica. Reconocer el proceso de la visión. Reconocer los principales defectos de la visión y la manera de subsanarlos a través del uso de las lentes. Aplicar los conocimientos a la solución de problemas.

Pregunta oficial PSU La figura representa la posición de una lente con sus focos, f, y un objeto. Al respecto, el observador verá una imagen A) virtual y de mayor tamaño que el objeto. B) virtual e invertida en relación al objeto. C) formada en el foco del lado del observador. D) real y del mismo tamaño que el objeto. E) real y de mayor tamaño que el objeto. Fuente : DEMRE - U. DE CHILE, proceso de admisión 2016, módulo común.

Imágenes en espejos planos Imágenes en espejos esféricos Imágenes en lentes delgadas Visión y defectos de la visión Págs.: 141 - 146 Cap. 5

1. Imágenes en espejos planos 1.1 ¿Por qué podemos ver los objetos en la naturaleza? Todos los objetos que podemos ver emiten o reflejan rayos de luz. La luz que proviene de los objetos viaja hasta nuestros ojos y así los podemos ver.

1. Imágenes en espejos planos Los espejos son superficies pulidas que reflejan en forma ordenada hasta el 100% de la luz que incide sobre ellos. La luz que rebota en los espejos nos permite ver un reflejo de la imagen de los objetos. Los espejos se dividen en planos y esféricos.

1. Imágenes en espejos planos Pág. 141 Cap. 5 1.3 Espejos planos Son espejos de superficie plana. Forman un reflejo idéntico al objeto que está frente a ellos, pero invierten el lado de las cosas; por ejemplo, si nos paramos frente a un espejo plano y levantamos el brazo derecho, veremos que nuestra imagen en el espejo levanta el brazo izquierdo. La imagen formada por estos espejos siempre es: virtual, derecha y de igual tamaño que el objeto. La distancia objeto – espejo y la distancia imagen – espejo es siempre la misma. Imagen en un espejo plano.

2. Imágenes en espejos esféricos Son superficies lisas y brillantes con forma semiesférica. Si la superficie reflectante se encuentra en la cara interna de la semiesfera, el espejo se denomina cóncavo. Si la superficie reflectante corresponde a la cara externa de la semiesfera, se denomina convexo. Cóncavo Convexo

2. Imágenes en espejos esféricos Pág. 141 Cap. 5 2.2 Elementos de un espejo esférico C F R R/2 Eje óptico o eje focal V C: Centro de curvatura del espejo. Corresponde al centro de la esfera que da origen al espejo. F: Foco. Punto medio entre el centro de curvatura y el espejo. V: Vértice. Punto en donde el eje óptico corta al espejo.

2. Imágenes en espejos esféricos Pág. 142 Cap. 5 2.3 Rayos notables en espejos esféricos Los “rayos notables” son cuatro rayos de luz que, al rebotar sobre la superficie del espejo, siguen una trayectoria conocida. 1er rayo notable: rayo que viaja en dirección al foco y se refleja paralelo al eje óptico.

2. Imágenes en espejos esféricos 2.3 Rayos notables en espejos esféricos 2º rayo notable: rayo que viaja paralelo al eje óptico y se refleja en aquella dirección que pasa por el foco. 3er rayo notable: rayo que viaja en dirección al centro de curvatura y se refleja devolviéndose por la misma trayectoria.

2. Imágenes en espejos esféricos 2.3 Rayos notables en espejos esféricos 4º rayo notable: rayo que incide en el vértice del espejo. Se refleja siguiendo la ley de la reflexión. Rayos notables en un espejo esférico.

D Ejercicio Comprensión 3. Se entiende por rayo notable: un rayo luminoso que pasa por el foco (o se dirige a él) y se refleja paralelo al eje óptico. un rayo luminoso que incide paralelo al eje principal del espejo y se refleja pasando por el foco, o en aquella dirección que pasa por él. un rayo de luz que, luego de pasar por el centro de curvatura (o dirigirse a él), se refleja perpendicular al eje óptico Es (son) correcta(s) solo I. solo II. solo III. solo I y II. I, II y III. D Comprensión Ejercicio 3 guía Ondas V: imágenes en espejos y lentes

2. Imágenes en espejos esféricos Pág. 143 Cap. 5 2.4 Imágenes en un espejo convexo La imagen que se forma en un espejo esférico se encuentra trazando dos de los cuatro rayos notables que ya conocemos. Espejo convexo: cualquiera sea la posición del objeto frente al espejo, siempre genera una imagen virtual, derecha y de menor tamaño. Fíjate en la imagen del fotógrafo: Recuerda, en un espejo convexo, las características de la imagen son siempre las mismas.

2. Imágenes en espejos esféricos Pág. 142 Cap. 5 2.5 Imágenes en un espejo cóncavo En los espejos cóncavos, las características de la imagen que se forma dependen de la posición del objeto frente al espejo; hay cinco posibilidades. 1) El objeto se encuentra más atrás del centro de curvatura, es decir, entre C y el infinito: La imagen que se forma es real, invertida y de menor tamaño que el objeto.

2. Imágenes en espejos esféricos 2.5 Imágenes en un espejo cóncavo 2) El objeto se encuentra justo en el centro de curvatura del espejo: La imagen que se forma es real, invertida y de igual tamaño que el objeto.

2. Imágenes en espejos esféricos 2.5 Imágenes en un espejo cóncavo 3) El objeto se encuentra entre el centro de curvatura y el foco: La imagen que se forma es real, invertida y de mayor tamaño que el objeto.

El foco es un “punto ciego” del espejo cóncavo. 2. Imágenes en espejos esféricos 2.5 Imágenes en un espejo cóncavo 4) El objeto se ubica justo en el foco del espejo: ¡¡No se forma imagen!! El foco es un “punto ciego” del espejo cóncavo.

2. Imágenes en espejos esféricos 2.5 Imágenes en un espejo cóncavo 5) El objeto se ubica entre el foco y el vértice del espejo: La imagen que se forma es virtual, derecha y de mayor tamaño que el objeto.

2. Imágenes en espejos esféricos Por lo tanto: Espejo convexo Si el objeto se encuentra Su imagen es En cualquier posición Derecha, virtual, de menor tamaño Espejo cóncavo Si el objeto se encuentra Su imagen es Entre C y el infinito Invertida, real y de menor tamaño En C Invertida, real y de igual tamaño Entre C y F Invertida, real y de mayor tamaño En F No se produce imagen Entre F y V Derecha, virtual y de mayor tamaño Las imágenes virtuales siempre son derechas. Las imágenes reales siempre son invertidas.

E Ejercicio Reconocimiento 6. Alberto se mira en un espejo curvo, tal como muestra la figura. Si Alberto se ubica entre el centro de curvatura y el foco, su imagen será de igual tamaño, invertida y real. igual tamaño, invertida y virtual. menor tamaño, invertida y real. mayor tamaño, derecha y real. mayor tamaño, invertida y real. E Reconocimiento Ejercicio 6 guía Ondas V: imágenes en espejos y lentes

¡Una lupa es un ejemplo de lente convergente! 3. Imágenes en lentes delgadas Pág. 145 Cap. 5 3.1 Lentes divergentes y convergentes Las lentes son objetos transparentes, generalmente de vidrio, que refractan y desvían la trayectoria de los rayos luminosos, formando imágenes. Las lentes pueden ser: divergentes o convergentes. Lentes divergentes Son aquellas lentes que poseen la superficie central hundida. Lentes convergentes Son aquellas en que la parte central es más gruesa. ¡Una lupa es un ejemplo de lente convergente! Rayos notables en Lentes delgadas.

3. Imágenes en lentes delgadas 3.2 Imagen en una lente divergente Al mirar un objeto a través de una lente divergente, la imagen que se ve siempre es derecha, virtual y más pequeña que el objeto. Las características de la imagen en una lente divergente no dependen de la posición en la que esté el objeto.

3. Imágenes en lentes delgadas 3.2 Imagen en una lente convergente La imagen que se forma en una lente convergente depende de la posición en la que se encuentre el objeto frente a la lente.

3. Imágenes en lentes delgadas Por lo tanto: Lente divergente Si el objeto se encuentra Su imagen es En cualquier posición Derecha, virtual, de menor tamaño Lente convergente Si el objeto se encuentra Su imagen es Entre C y el infinito Invertida, real y de menor tamaño En C Invertida, real y de igual tamaño Entre C y F Invertida, real y de mayor tamaño En F No se produce imagen Entre F y V Derecha, virtual y de mayor tamaño Las imágenes virtuales siempre son derechas. Las imágenes reales siempre son invertidas.

3. Imágenes en lentes delgadas Si te fijas, ¡las características de las imágenes producidas por los espejos convexos y las lentes divergentes son iguales! Y las características de las imágenes de los espejos cóncavos y las lentes convergentes también son las mismas. Recuerda, eso sí, que en los espejos actúa la reflexión de la luz, mientras que en las lentes, la refracción.

C Ejercicio Comprensión 17. Un objeto de 4 [cm] de altura se encuentra a 8 [cm] de una lente convergente de distancia focal 12 [cm]. Es correcto afirmar que la imagen es real. es invertida. es de mayor tamaño. Solo I Solo II Solo III Solo I y II I, II y III C Comprensión Ejercicio 17 guía Ondas V: imágenes en espejos y lentes

4. Visión y defectos de la visión Pág. 146 Cap. 5 4.1 Una lente en nuestro ojo El ojo humano posee una sorprendente lente convergente natural llamada cristalino. Esta es una lente “flexible” capaz de modificar su forma para cambiar la posición del foco y permitirnos “enfocar” los objetos cercanos o lejanos, para así poder verlos con claridad.

4. Visión y defectos de la visión La visión normal se presenta cuando la luz se enfoca directamente sobre la retina y no en frente o detrás de ella. MIOPIA: El globo ocular de un miope es muy largo, por lo que el cristalino proyecta la imagen antes de la retina, produciendo que la persona vea nítidamente de cerca, pero borroso de lejos. Una lente divergente aleja la imagen y la proyecta sobre la retina.

4. Visión y defectos de la visión HIPERMETROPIA: El globo ocular de un hipermétrope es muy corto, por lo que el cristalino proyecta la imagen más atrás de la retina, produciendo que la persona vea borroso de cerca, pero nítidamente de lejos. Una lente convergente acerca la imagen y la proyecta sobre la retina. Ojo normal Ojo astigmático ASTIGMATISMO: La curvatura de la cornea es irregular, produciendo una imagen distorsionada sobre la retina. La persona ve borroso tanto de cerca como de lejos. Se corrige con un tipo de lente llamada cilíndrica.

4. Visión y defectos de la visión DALTONISMO: Ocurre cuando células en el ojo, sensibles a la luz, no funcionan de manera adecuada. Afecta la habilidad para distinguir entre los colores rojo y verde o entre el azul y el amarillo. También existe un tipo de daltonismo que ocasiona la visión de los objetos en tonalidades grises. CATARATAS: Es la pérdida de la transparencia del cristalino. La catarata produce una visión cada vez más opaca de los objetos, que con el tiempo lleva a la ceguera total. Se puede corregir con cirugía. GLAUCOMA: Es un aumento en la presión interna del ojo por la obstrucción de unos conductos de drenaje. Produce una “visión de túnel”, y puede llevar a la ceguera total.

B Ejercicio Reconocimiento 12. Defecto de la visión en que la imagen de un objeto es proyectada más atrás de la retina y que se puede corregir mediante el uso de una lente convergente. La descripción anterior corresponde al defecto llamado miopía. hipermetropía. catarata. astigmatismo. daltonismo. B Reconocimiento Ejercicio 12 guía Ondas V: imágenes en espejos y lentes

A Pregunta oficial PSU Aplicación La figura representa la posición de una lente con sus focos, f, y un objeto. Al respecto, el observador verá una imagen A) virtual y de mayor tamaño que el objeto. B) virtual e invertida en relación al objeto. C) formada en el foco del lado del observador. D) real y del mismo tamaño que el objeto. E) real y de mayor tamaño que el objeto. A Aplicación Fuente : DEMRE - U. DE CHILE, proceso de admisión 2016, módulo común.

Tabla de corrección Ítem Alternativa Unidad temática Habilidad 1 A La luz Reconocimiento 2 D 3 Comprensión 4 5 C 6 E 7 8 9 10 11 12 B

Tabla de corrección Ítem Alternativa Unidad temática Habilidad 13 D La luz Aplicación 14 B Reconocimiento 15 C 16 A Comprensión 17 18 19 E 20 21 22 ASE 23 24 25

Síntesis de la clase Espejos y lentes ¿Cuántos tipos de espejos hay? ¿Y cuántos tipos de lentes vimos? Espejos y lentes ¿Cuál es el fenómeno ondulatorio que permite la formación de imágenes en los espejos? ¿Y el fenómeno que permite la formación de imágenes en las lentes? ¿Cómo se pueden corregir los defectos de la visión?

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