ESPEJOS Y LENTES FÍSICA 2020

ESPEJOS Por espejo se entiende toda superficie en la cual se produce la reflexión regular (especular). Por ejemplo, una lámina de metal, un vidrio pulido, la superficie de un lago o estanque en reposo. Ópticamente, los espejos son superficies pulimentadas, opacas a la luz y que tienen buen poder reflector. Según la forma de la superficie reflectora, los espejos se clasifican en: Planos Curvos: cóncavos o convexos

DEFINICIÓN DE IMAGEN Se dice que un punto P’ es la imagen de un punto P, cuando haces luminosos procedentes de P concurren en P’. Si los rayos, que concurren en P’ son los rayos reflejados directos, hablamos de imagen real. Si los rayos que concurren en P’ son las prolongaciones de los rayos reflejados, se habla de imagen virtual P P´ P

Siempre las imágenes virtuales serán derechas y las reales serán invertidas, tanto en espejos como en lentes. NOTA

ESPEJOS PLANOS En estos espejos, sólo se formará un tipo de imagen: virtual, derecha, del mismo tamaño que el objeto y detrás del espejo.

ESPEJOS PLANOS ANGULARES Colocando un objeto entre dos espejos planos que forman entre si un cierto ángulo. se obtienen varias imágenes de dicho objeto, cuyo número aumenta a medida que el ángulo formado va siendo menor. El número de imágenes que se formarán se pueden obtener por medio de la expresión Donde: n=nº de imágenes

ESPEJOS ESFÉRICOS Son aquellos que tienen por superficie reflectora un casquete esférico pulimentado. Existen dos: a)CÓNCAVOS O CONVERGENTES Si está pulimentado en su parte interior, o sea, si la reflexión se produce en la superficie cóncava. b) CONVEXOS O DIVERGENTES Si está pulimentado en su parte exterior, o sea, si la reflexión se produce en la superficie convexa.

ELEMENTOS DE UN ESPEJO ESFÉRICO Todos los espejos esféricos, cóncavos y convexos, tienen elementos importantes para la formación de imágenes en ellos

Centro de curvatura (C): Es el centro de la esfera a la cual pertenece el espejo (es el centro, geométrico de la superficie esférica). Centro de curvatura (C): Es el centro de la esfera a la cual pertenece el espejo (es el centro, geométrico de la superficie esférica). Vértice del espejo (centro óptico) (V): Es el polo del casquete esférico o punto medio del espejo. Vértice del espejo (centro óptico) (V): Es el polo del casquete esférico o punto medio del espejo. Eje principal (eje óptico) (E): Es la recta que une el centro de curvatura con el vértice del espejo. Eje principal (eje óptico) (E): Es la recta que une el centro de curvatura con el vértice del espejo. El radio de curvatura (r): Distancia del centro de curvatura al espejo. El radio de curvatura (r): Distancia del centro de curvatura al espejo. El foco principal (f): Es el punto del eje principal al cual concurren después de reflejarse, todos los rayos luminosos que inciden paralelos al eje principal. r

Plano focal: Es un plano perpendicular al eje principal y que pasa por el foco principal Plano focal: Es un plano perpendicular al eje principal y que pasa por el foco principal Distancia focal: Es la distancia comprendida entre el foco principal y el vértice. f=r/2 r/2

ESPEJOS CÓNCAVOS O CONVERGENTES Este espejo hace converger la luz en un punto. Si los rayos llegan paralelos al eje óptico convergen en el foco. Este espejo forma imágenes reales de menor, igual o mayor tamaño. y forma imágenes virtuales de mayor tamaño; dependiendo de donde se ubique el objeto con respecto al espejo.

RAYOS NOTABLES EN UN ESPEJO CÓNCAVO Existen 3 rayos notables: 1) Todo rayo que incide paralelo al eje principal, se refleja pasando por el foco (f)

2) Todo rayo que incide pasando por el foco, se refleja paralelamente al eje principal RAYOS NOTABLES EN UN ESPEJO CÓNCAVO

3) Todo rayo que incide pasando por el centro de curvatura, se refleja sobre sí mismo RAYOS NOTABLES EN UN ESPEJO CÓNCAVO

IMÁGENES QUE SE FORMAN EN UN ESPEJO CÓNCAVO Si el objeto se encuentra entre infinito y el centro Su imagen será: Real Invertida Mas pequeña

Si el objeto esta en el Centro (C) Su imagen será: Real Invertida Igual tamaño IMÁGENES QUE SE FORMAN EN UN ESPEJO CÓNCAVO

Si el objeto esta entre el centro y el foco Su imagen será: Real Invertida Mas grande IMÁGENES QUE SE FORMAN EN UN ESPEJO CÓNCAVO

Si el objeto esta en el Foco (f) Su imagen será: No se forma ninguna imagen IMÁGENES QUE SE FORMAN EN UN ESPEJO CÓNCAVO

Si el objeto esta entre el foco y vértice Su imagen será: Virtual Derecha Mas grande IMÁGENES QUE SE FORMAN EN UN ESPEJO CÓNCAVO

ESPEJOS CONVEXOS O DIVERGENTES Este espejo separa los rayos de luz y solo produce imágenes virtuales, más pequeñas que el objeto y derechas, sin importar la posición del objeto con respecto al espejo.

RAYOS NOTABLES EN UN ESPEJO CONVEXO 1)Todo rayo que incide paralelo al eje principal se refleja de tal forma que su prolongación pasa por el foco. 2)Todo rayo que incide en la dirección del foco se refleja paralelo al eje principal. 3)Todo rayo que incide en la dirección del centro de curvatura, se refleja sobre si mismo.

IMAGEN QUE SE FORMA EN UN ESPEJO CONVEXO Este espejo “solo forma imágenes virtuales, derechas y más pequeñas que el objeto”.

LENTES Son cuerpos transparentes limitados al menos por una superficie curva, las cuales producen imágenes por refracción. Según sea la forma de las superficies que la limitan, las lentes pueden ser convergentes o divergentes.

LENTES CONVERGENTES DELGADAS Se caracterizan por tener su centro más grueso y sus bordes más estrechos. Tipos de lentes convergentes:

RAYOS NOTABLES EN UNA LENTE CONVERGENTE 1)Todo rayo que incide paralelo al eje principal se refracta pasando por el foco. 2)Todo rayo que incide pasando por el foco se refracta paralelo al eje principal. 3)Todo rayo que pasa por el centro de óptico se refracta sin sufrir desviación.

APLICANDO LOS 3 RAYOS NOTABLES

IMAGENES QUE SE FORMAN EN UNA LENTE CONVERGENTE Si el objeto esta entre el infinito y el centro Su imagen será: Real Invertida Mas pequeña

Si el objeto esta en el centro (C) Su imagen será: Real Invertida Igual tamaño IMAGENES QUE SE FORMAN EN UNA LENTE CONVERGENTE

Si el objeto esta entre el centro y el foco Su imagen será: Real Invertida Mayor tamaño IMAGENES QUE SE FORMAN EN UNA LENTE CONVERGENTE

Si el objeto esta en el foco (f) Su imagen será: No se forma ninguna imagen IMAGENES QUE SE FORMAN EN UNA LENTE CONVERGENTE

Si el objeto esta entre foco y la lente Su imagen será: Virtual Derecha Mas grande IMAGENES QUE SE FORMAN EN UNA LENTE CONVERGENTE

HIPERMETROPÍA Las personas hipermétropes no ven bien de cerca y tienen que alejarse de los objetos Se corrige con lentes convergentes

LENTES DIVERGENTES DELGADAS Estas lentes se caracterizan por tener su centro más angosto y sus extremos más gruesos. Tipos de lentes divergentes: Si las lentes son más gruesas por los bordes que por el centro, los rayos de luz que pasan por ellas divergen (se separan).

RAYOS NOTABLES EN UNA LENTE DIVERGENTE 1)Todo rayo que incide paralelo al eje principal se refracta en una dirección tal que su prolongación pasa por el foco. 2)Todo rayo que incide en la dirección del foco se refracta paralelo al eje principal. 3)Todo rayo que pasa por el centro óptico se refracta sin sufrir desviación.

IMAGEN QUE SE FORMA EN UNA LENTE DIVERGENTE Las imágenes producidas por las lentes divergentes son siempre virtuales, derechas y más pequeñas que el objeto. independiente de la ubicación del objeto frente a la lente, y se forman del mismo lado que el objeto respecto a la lente.

IMAGEN QUE SE FORMA EN UNA LENTE DIVERGENTE

MIOPÍA No ven bien de lejos y tienden a acercarse demasiado a los objetos. Puede deberse a una deformación del ojo (alargamiento del globo ocular), que hace que las imágenes se formen antes de alcanzar la retina. Se corrige con lentes divergentes.

UTILIZACIÓN DE LAS LENTES Telescopio Microscopio Lupas

OJO HUMANO El ojo humano es un sistema óptico formado por una lente convergente como el cristalino que proyecta una imagen invertida sobre la retina. En la retina hay células sensibles a la luz (conos y bastones) que envían información nerviosa al cerebro, donde se elabora la imagen de lo que vemos. Conos y bastones

OJO HUMANO