Espejos y Lentes PSU

El telescopio La invención del telescopio Hans Lippershey (1608). Estudios más recientes avalan la teoría de que el telescopio se inventó en Gerona y no en Holanda Juan Roget en 1590. Galileo Galilei Estudiante de medicina en la Universidad de Pisa, por voluntad de su padre Cuatro años más tarde abandonó la universidad. En julio de 1609 (Venecia)Noticias de la fabricación del anteojo Se dedico a su perfeccionamiento Realizó las primeras observaciones de la Luna y descubrió cuatro satélites de Júpiter y observó las fases de Venus. El mensajero sideral Famoso en toda Europa. Objetivo Sistema de lentes de los instrumentos ópticos, colocado en la parte que se dirige hacia el objeto. El “objetivo” (lente o espejo) capta la luz que trae la imagen, actuando como una especie de receptáculo de fotones, mientras mayor sea su diámetro mayor será su capacidad receptora. La calidad de la imagen Influenciada por la luz que se recibe Resolución La capacidad del telescopio de “resolver” o separar dos estrellas muy cercanas. El funcionamiento puede ser por reflexión o refracción de la luz. Se usan espejos parabólicos, donde se aplican distintas leyes, siendo uno de las más importantes la distancia focal de los lentes.

Espejos Def: Toda superficie en la cual se produce una reflexión regular. 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 su forma se clasifican en: -Planos -Curvos Cóncavos o Convexos

Definición de imagen Punto P‘ Es la imagen de un punto P Un haz luminoso procedente de P concurre en P'. Imagen real Si los rayos que concurren en P' son los mismos rayos reflejados. Imagen Virtual Si los rayos que concurren en P' son prolongaciones de los rayos reflejados No tiene existencia real. Condición necesaria para la formación de una imagen es que todos los rayos reflejados o sus prolongaciones sean concurrentes. Las imágenes virtuales están derechas y las reales son invertidas, tanto en espejos como en lentes.

Tipos de espejos Espejos planos La imagen es siempre virtual, del mismo tamaño y simétrica, con respecto al plano del espejo. Espejos angulares Se coloca un objeto entre dos espejos que forman entre sí un cierto ángulo, del que se obtienen varias imágenes, cuyo número va aumentando a medida que el ángulo formado va siendo menor. El número de imágenes se puede obtener por medio de la expresión: n= (360-α)/α Donde n = número de imágenes y α = ángulo que forman entre sí los dos espejos planos Si α = 0º Los espejos son paralelos “n” sería infinito.

Tipos de espejos En un espejo plano los rayos incidente y reflejado forman el mismo ángulo respecto a la normal (N), línea imaginaria perpendicular a la superficie. Un objeto real ubicado frente a un espejo plano da origen a una imagen virtual, ubicada a la misma distancia del espejo que el objeto. Todo espejo tiene un campo visual que depende del tamaño y ubicación con respecto al observador. α = α’ d0 = di

Espejos esféricos Son aquellos que tienen como superficie reflectora un “casquete” esférico pulimentado. Se divide en: Cóncavos o convergentes: si está pulimentado en su parte interior, es decir si la reflexión se produce en la superficie cóncava. Convexos o divergentes: si está pulimentado en su parte exterior, es decir si la reflexión se produce en la superficie convexa.

Elementos de un espejo esférico Centro de curvatura (c): es el centro de la esfera a la cual pertenece el espejo. Vértice del espejo (v): es el polo del casquete esférico o punto medio del espejo. Eje principal (cv): es la recta que une el centro de curvatura con el vértice del espejo. Radio de curvatura (r): distancia del centro de curvatura al espejo. Foco principal (f): es el punto del eje principal, en el cual concurren los rayos después de reflejarse. 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. Abertura del espejo: es el ángulo formado por 2 ejes secundarios extremos. Para espejos de pequeña abertura, el foco principal está situado en el punto medio del radio de curvatura, es decir que la distancia focal “f” es igual a la mitad del radio de curvatura “r”. (f= r/2)

Espejos cóncavo Un espejo cóncavo o convergente hace converger la luz en un punto. Estos rayos llegan paralelos al espejo y 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.

Espejo convexo Un espejo convexo o divergente dispersa la luz. Solo produce imágenes virtuales, pequeñas y derechas. El campo visual de un espejo convexo es mayor que el de uno plano y por ello se usa en los espejos retrovisores, pasillos de supermercado y estacionamientos

Las Lentes Son cuerpos transparentes limitados al menos por una superficie curva. Según la forma de las superficies que la limitan, se dividen en convergentes o divergentes

Lentes convergentes Las lentes convergentes se caracterizan por tener su centro más grueso y sus bordes más estrechos. Tipos de lentes convergentes: Biconvexa, plano convexa y menisco convergente. Si el objeto está situado entre 2F y el infinito, la imagen estará entre F' y 2F' y será invertida, real y más pequeña. Si el objeto está en 2f, la imagen estará en 2 F', y será igual, invertida y real.

Lentes convergentes Si el objeto está situado entre 2F y F, la imagen estará situada más allá de 2 F' y será mayor, invertida y real Si el objeto está situado en F la imagen no se forma (se formaría en el infinito) Si el objeto está situado entre F y la lente, la imagen estará entre F y el infinito y será virtual (formada por las prolongaciones de los rayos), mayor y derecha

Lentes convergentes Las lentes convergentes se utilizan en muchos instrumentos ópticos y también para la corrección de la hipermetropía. Las personas hipermétropes no ven bien de cerca y tienen que alejar los objetos.

Lentes divergentes Se caracterizan por tener su centro más angosto y sus extremos más gruesos. Estos hacen diverger (separan) los rayos de luz que pasan por ellas. Tipos de lentes divergentes: Bicóncavo, plano cóncavo, menisco divergente. Las siempre son virtuales, derecha y más pequeñas.

Lentes divergentes Potencia (P): Se mide en m-1, unidad que se conoce como dioptría. Corresponde al inverso de la distancia focal (f) medida en metros. Es decir: P= 1/f Potencia amplificadora es la capacidad de la lente para aumentar la imagen. Esta oscila según la edad, correspondiendo a los 20 años una potencia de 10 dioptrías, a los 60 años de 1 dioptría y a los 75 es nula. La miopía es una deformación del ojo que hace que las imágenes se formen antes de alcanzar la retina. No ve bien de lejos y tienden a acercarse a los objetos. Lentes divergentes sirven para corregir este defecto.

Ojo humano El ojo humano es un sistema óptico formado por lentes convergentes como la córnea y el cristalino que proyectan 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.

A

B

B

C

E

The End