ÓPTICA GEOMÉTRICA

Definición Las imágenes que observamos se relacionan con los rayos de luz visible que se reflejan y refractan hasta llegar a nuestro sistema de visión (OJOS-NERVIOS-CEREBRO)

LA ÓPTICA GEOMÉTRICA es aquella parte de la óptica física que, a partir de representaciones geométrica, permite entender como observamos una imagen teniendo en cuenta las reflexiones y refracciones experimentadas por los rayos luminosos.

Supuestos de los que parte la O.G. La luz se propaga de forma rectilínea en medios homogéneos e isótropos Los haces de luz serán representados mediante RAYOS Rayos luminosos reversibles: independientes de que viajen en un sentido u otro Se cumplen las leyes de la REFLEXIÓN Y REFRACCIÓN

Las imágenes formadas se construirán estudiando las desviaciones de los rayos de luz que “salen” del objeto real, y que luego atravesarán los diferentes sistemas ópticos (LENTES, ESPEJOS...)

Conceptos básicos en O.G. Sistema óptico: Conjunto de superficies que separan medios (homogéneos e isótropos) de distinto ÍNDICE DE REFRACCIÓN VIDRIO AIRE

Conceptos básicos en O.G. Imagen real DE UN PUNTO: Formada por el corte de rayos de luz CONVERGENTES (los rayos, tras atravesar el sistema óptico se cortan en un punto RAYOS CONVERGENTES PUNTO OBJETO IMAGEN DEL PUNTO OBJETO

Conceptos básicos en O.G. Imagen virtual DE UN PUNTO: aquella que se forma a partir del corte de las prolongaciones de rayos divergentes RAYOS DIVERGENTES CONVERGENCIA DE LAS PROLONGACIONES

En el caso de un OBJETO EXTENSO (aquel formado por múltiples puntos) tendremos en cuenta las imágenes correspondientes de algunos de los puntos que lo forman Los sistemas que estudiaremos son ESTIGMÁTICOS, consideramos que cada punto objeto le corresponde únicamente un punto imagen

ESPEJOS Sistemas ópticos perfectamente pulidos en los que suceden reflexiones de los rayos que llegan siguiendo las leyes conocidas

Formación de una imagen en un espejo plano

Características de la imagen en el espejo plano 1. Es VIRTUAL, pues se obtiene a partir de las prolongaciones de los rayos reflejados 2. Es DERECHA, tiene la misma orientación que el objeto real 3. Del MISMO TAÑAÑO que el objeto real 4. A la MISMA DISTANCIA DEL ESPEJO que el objeto real

Caso particular: Altura mínima de un espejo PLANO para poder vernos completos La distancia CD es justamente la paralela media del triángulo OA2B2, es decir, la mitad del segmento A2B2

Formación de imágenes en espejos esféricos Estos espejos se caracterizan por tener curvatura y pueden ser CÓNCAVOS (superficie reflectante es la interior) o CONVEXOS (superficie reflectante la exterior)

ELEMENTOS BÁSICOS DE UN ESPEJO ESFÉRICO

Consideraciones en el espejo esférico 1. El FOCO siempre está entre el centro de curvatura y el espejo 2. Cualquier rayo que llegue PERPENDICULARMENTE AL ESPEJO SE REFLEJA EN LA MISMA DIRECCIÓN (son todos aquellos rayos que llegan pasando por C) 3. Cualquier rayo que llegue al espejo PARALELO AL EJE, SE REFLEJA PASANDO POR F Y VICEBERSA

Tras tener en cuenta lo anterior, solo cabe seguir las indicaciones dadas (FOTOCOPIA) para construir la imagen. El resultado dependerá fundamentalmente de las POSICIÓN RELATIVA del objeto con C y F

CASO 1: Objeto mas alejado que el centro de curvatura F A2

CARACTERÍSTICAS DE LA IMAGEN Es real De menor tamaño Es invertida

CASO 5: Objeto entre el foco y el centro óptico

CARACTERÍSTICAS DE LA IMAGEN Es virtual De mayor tamaño Derecha

LENTES Sistema óptico en el cual tiene lugar la refracción de los rayos de luz que les llega, cambiando así su dirección al pasar A TRAVÉS ELLAS

Tipos de lentes CONVERGENTE: Los rayos que emergen por el otro lado de la lente tienden a converger o como mucho a ser paralelos

DIVERGENTE: Aquellas en las que los rayos refractados no convergen en ningún punto, tienden a separarse

Formas de representarlas

Elementos de una lente FOCO OBJETO: F1 F2 POLO DISTANCIA FOCAL IMAGEN DISTANCIA FOCAL OBJETO F1 F2 FOCO IMAGEN FOCO OBJETO: POLO

Consideraciones en las lentes 1. Todo rayo incidente que pase por F1 emerge paralelo al eje. 2. Todo rayo incidente paralelo al eje emerge pasando por F2 3. Todo rayo que pase por el polo no sufre desviación

Dicho esto, las características de la imagen resultante dependerá de la distancia relativa entre el objeto y la distancia focal objeto

Formación de imagen en lente convergente CASO b) F1 F2 Distancia doble de la focal objeto