ÓPTICA GEOMÉTRICA La óptica en general, es el estudio de la interacción de la luz con los cuerpos materiales. Si el tamaño de dichos objetos es mayor que la longitud de onda de la luz incidente, se origina una rama de la óptica denominada óptica geométrica

La óptica geométrica tiene como fin estudiar las leyes de propagación de la luz en medios transparentes

Existe una relación entre la geometría tanto de la fuente como de la luz o rayos de la luz emitidos por la fuente. Así una bombilla de filamento – como la que utilizamos en nuestras casas – genera rayos de luz en todas las direcciones , guardando una simetría esférica. Una fuente lineal o rectilínea genera rayos de luz que se propagan con simetría cilíndrica

Reflexión especular Superficie lisa

Cuando un haz de rayos paralelos incide sobre una superficie lisa los rayos se reflejan igualmente en forma paralela. Las superficies lustrosas de vidrio y metal pulido son lisas y permiten este tipo de reflexión.

Reflexión difusa

Ocurre cuando un haz de luz de rayos paralelos incide sobre una superficie rugosa y como resultado de obtiene la dispersión de rayos. El papel y la pintura en las paredes de las habitaciones, son ejemplos de superficies que difunden la luz

Espejos planos El sistema óptico más sencillo en la formación de imágenes es el espejo plano. Imagen virtual S´ S espejo

A A´ C N´ O N 𝜽𝟏 𝑨´𝑸 𝑪𝑫 = 𝑶𝑸 𝑶𝑫 = 𝑶𝑨´ 𝑶𝑪 𝜽𝟏 D 𝑵´𝑸 𝑵𝑫 = 𝑶𝑵´ 𝑶𝑵 = 𝑶𝑸 𝑶𝑫 𝜽𝟏 B Q

¿Cuánto es 𝑂𝑁´ ? 𝑨´𝑸 𝑪𝑫 = 𝑶𝑸 𝑶𝑫 = 𝑶𝑨´ 𝑶𝑪 𝑵´𝑸 𝑵𝑫 = 𝑶𝑵´ 𝑶𝑵 = 𝑶𝑸 𝑶𝑫 𝑨´𝑸 𝑪𝑫 = 𝑶𝑸 𝑶𝑫 = 𝑶𝑨´ 𝑶𝑪 𝑵´𝑸 𝑵𝑫 = 𝑶𝑵´ 𝑶𝑵 = 𝑶𝑸 𝑶𝑫 Son iguales ¿Cuánto es 𝑂𝑁´ ?

Espejos angulares Se forma por la unión de dos espejos planos que coinciden en un lado, formando un ángulo 𝜃 entre ellos. Si un objeto se coloca cerca a la unión de los espejos, las imágenes se reflejan simultáneamente entre los espejos, obteniendo varias imágenes en cada espejo

Numero de imágenes = 360 − 𝜃 𝜃 El número de imágenes formadas en cada espejo se obtiene a partir de la expresión: Numero de imágenes = 360 − 𝜃 𝜃

INVERSION DERECHA IZQUIEDA Otra característica de las imágenes es la llamada inversión derecha- izquierda. Cuando se mira uno al espejo y levanta la mano derecha, parece que la imagen está levantando su mano izquierda. Sin embargo, esta inversión derecha izquierda es aparente, causada en realidad por la inversión frente – atrás.

Ejercicios en clase 1. Una mujer de 1.6cm de alto está de pie frente a un espejo plano vertical. ¿ Cuál debe ser la altura mínima del espejo y a qué distancia por arriba del suelo debe estar su borde inferior para que ella pueda ver reflejado todo su cuerpo? ( suponga que sus ojos están a 10cm por debajo de la parte superior de la cabeza?

2. Una persona se pone de pie a 20m de un espejo plano 2. Una persona se pone de pie a 20m de un espejo plano. a) ¿ Cuál es la distancia aparente entre la persona y su imagen? b) ¿ Cuáles son las características de la imagen?

3. Un objeto de 5. 0cm de altura se coloca a 40cm de un espejo plano 3. Un objeto de 5.0cm de altura se coloca a 40cm de un espejo plano. Calcule a) la distancia del objeto a la imagen, b) la altura de la imagen y c) el aumento de la imagen

4. Un perro pequeño está a 1. 5m frente a un espejo plano 4. Un perro pequeño está a 1.5m frente a un espejo plano. a) ¿Dónde está la imagen del perro en relación con el espejo? b) Si el animal salta hacia el espejo con una velocidad de 0.5m/s, ¿ con qué velocidad se acerca a su imagen?

5. Si usted sostiene un espejo plano y cuadrado, de 900 𝒄𝒎 𝟐 , a 45cm de sus ojos y justo alcanza a ver el asta de la bandera que hay detrás de usted y que mide 8.5m de longitud, ¿ Qué tan lejos está usted del asta? ( elaborar un diagrama)

EESPEJOS CÓNCAVOS y convexos Los espejos curvos se utilizan en instrumentos ópticos como microscopios telescopios. Normal 𝜃𝑖 𝜃𝑟 Eje principal 𝐶 𝐹 𝜃𝑟 𝜃𝑖 Normal