Unidad La Luz

Retorna al medio en el cual se está transmitiendo. Reflexión Cuando la luz choca con una superficie que no puede atravesar se devuelve. Retorna al medio en el cual se está transmitiendo.

REFLEXIÓN REGULAR O ESPECULAR Reflexión regular o especular en una superficie de agua tranquila; produce una imagen especular (de espejo) casi perfecta.

REFLEXIÓN DIFUSA Aunque cada rayo sigue la ley de la reflexión, los muchos y diferentes ángulos en la superficie áspera a la que llegan los rayos causan la reflexión en muchas direcciones.

¿Cómo ir de A a B en el tiempo mínimo? Reflexión ¿Cómo ir de A a B en el tiempo mínimo?

LEY DE LA REFLEXIÓN

“El ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión” LEY DE LA REFLEXIÓN “El ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión”

ESPEJOS PLANOS Se forma una imagen virtual detrás del espejo, y está en la posición donde los rayos reflejados (líneas interrumpidas) convergen.

ESPEJOS PLANOS La imagen de Marjorie está a la misma distancia detrás del espejo que la distancia de ella al espejo. Es interesante el hecho de que el eje izquierda derecha no se invierte más que el eje arriba abajo. El eje que se invierte, como se ve a la derecha es el de frente atrás. Observe que ella y la imagen tienen el mismo color de ropa, es la prueba de que la luz no cambia de frecuencia al reflejarse. Es la causa de que vea que la mano izquierda esté frente a la mano derecha de la imagen.

ESPEJOS PLANOS Esquema para determinar el menor tamaño de un espejo para que una persona pueda ver su imagen completa.

ESPEJOS CURVOS Un espejo esférico es un casquete de esfera. La superficie reflectora puede ser la exterior como la interior del casquete.

ESPEJO CÓNCAVO O CONVERGENTE ESPEJO CONVEXO O DIVERGENTE ESPEJOS CURVOS ESPEJO CÓNCAVO O CONVERGENTE ESPEJO CONVEXO O DIVERGENTE Rayos paralelos inciden sobre un espejo convexo y las prolongaciones (líneas punteadas) de los rayos reflejados convergen en el foco F (foco virtual). Rayos paralelos en un espejo cóncavo, y los rayos reflejados convergen en el foco F (foco real).

FORMACIÓN DE IMAGEN POR UN ESPEJO CURVO Diagrama de rayos en los espejos curvos

Imágenes por reflexión sobre un espejo Descripción de los aspectos mas importantes de un espejo Formación de la imagen Tipos de espejos: - Cóncavo - Convexo

Espejo Cóncavo Centro de la esfera que lo forma es el centro del espejo C. El radio de la esfera es el radio de curvatura R. El centro del casquete polar que constituye el espejo se denomina como polo P. La recta que une el centro con el polo se llama eje. Los rayos paralelos al eje se denominan rayos paraxiales. La mitad de la distancia entre el polo y el centro de denomina foco F. La distancia entre el polo y el foco se denomina distancia focal f. Distancia Objeto AB al polo es igual a v y u es igual a AP

Formación de la Imagen Relación triángulos ABP y A’B’P ; PQF y A’B’P De esto resulta la formula :

Aumento lateral m Determina la razón de los tamaños del objeto y de la imagen. Se toma el signo negativo para indicar que la imagen resulta invertida respecto al objeto

Situacion general de un objeto en cualquier punto del eje Objeto detrás del centro del espejo

Objeto entre el centro y el foco

Objeto exactamente sobre el punto C

Objeto exactamente en el foco

Objeto entre el foco y el polo Mientras mas cerca del foco mayor es el aumento lateral

Si se mueve un objeto muy cercano al espejo hacia posiciones mas lejanas se advierte: a) Aumento de la imagen virtual. b) Divergencia al pasar por el foco. c) Mas allá una imagen real que va disminuyendo su tamaño.

Espejos convexos Las ondas que inciden sobre él salen reflejadas divergiendo, pero sus prolongaciones se cortan en el foco. Solo se pueden observar imágenes virtuales. El radio de curvatura tiene signo (-). La distancia v y f es negativa.

Imágenes formadas por refracción Refracción óptica Fenómeno de naturaleza física por el cual los rayos de luz proveniente de los objetos que miramos cambian de trayectoria a su paso por determinadas estructuras del ojo para enfocarse en un punto determinado de la retina, a la que estimulan para que origine una serie de impulsos nerviosos que pasan al área visual del lóbulo occipital de nuestro cerebro, el cual las convierte en imágenes.

Índices de refracción: n1 y n2 Centro: C Radio de curvatura: R Polo: P Distancia objeto: u Distancia imagen: V

LENTES Son cuerpos transparentes limitados por dos superficies esféricas o por una esférica y una plana. Obedecen a las leyes de refracción.      De acuerdo a su forma y por la manera que se comportan al ser atravesadas por los rayos de luz, las lentes se clasifican en Convergentes y Divergentes.

Se presentan tres formas Lentes Convergentes - Se caracterizan porque son mas gruesas en el centro que en la orilla. Lente Biconvexa Lente Plano-Convexa Lente Cóncavo-Convexa Se presentan tres formas diferentes

Formación de la imagen en lentes convergentes - Una forma de obtener las imágenes de las lentes y sus características, consiste en usar una serie de rayos denominados notables. Para una lente Convergente son: 1.- Cualquier rayo que llegue a la lente, paralelo al eje principal, se refracta pasando por el foco del otro lado. 2.- Cualquier rayo que llegue a la lente, pasando por el foco, se refracta paralelo al eje principal. 3.- Cualquier rayo que llegue a la lente, pasando por el centro óptico, se refracta sin cambiar de dirección.

Rayos notables para una Lente Convergente

Representación de una lente Convergente

Imágenes posibles para una lente convergente Características de la imagen : Naturaleza : real Orientación : invertida Tamaño : menor

Características de la imagen : Naturaleza : real Orientación : invertida Tamaño : igual

Características de la imagen : Naturaleza : real Orientación : invertida Tamaño : mayor

Características de la imagen Naturaleza : impropia Orientación : indeterminada Tamaño : indeterminada

Características de la imagen Naturaleza : virtual Orientación : derecha Tamaño : mayor

Lentes Divergentes - Se caracterizan porque son mas gruesas en la orilla que en el centro. Lente Biconcava Lente Plano-Concava Lente Convexo-Concava Se presentan tres formas diferentes

Formación de la imagen en lentes divergentes Los rayos notables para una lente divergente son: 1.- Cualquier rayo que llegue a la lente, paralelo al eje principal, se refracta de forma tal que su dirección pasa por el foco del mismo lado de la lente de donde viene la luz. 2.- Cualquier rayo que llegue a la lente, pasando por un foco, se refracta paralelo al eje principal. 3.- Cualquier rayo que llegue a la lente, en dirección del centro óptico, se refracta sin cambiar de dirección.

Representación de una lente divergente

Rayos notables para una Lente Divergente

Imagen posible para una lente divergente Características de la imagen : Naturaleza : virtual Orientación : derecha Tamaño : menor

Funcionamiento del ojo

Generalidades El ojo tiene un alcance de visión que va desde el infinito hasta los 25cm aprox. Tiene un campo de visión de 180º Tiene una superficie esférica de 2,5cm de diámetro Esta compuesto por el Globo ocular, las Vías ópticas y los anexos.

Globo ocular Capas : Esclerocórnea, Uvea y Retina Cámaras : Anterior, Posterior y Vitrea

Esclerocórnea Esclera Córnea Parte fibrosa que forma la "parte blanca del ojo” Tiene una función de protección. Está recubierta por una mucosa transparente llamada conjuntiva Córnea parte transparente de la capa externa , y su función es óptica.

La Uvea Es la capa media, y tiene tres partes La Coroides que está en la parte posterior y su función es nutritiva El Iris está en la zona anterior y regula la cantidad de luz que entra en el interior del ojo Cuerpo ciliar en la zona media, formado por los Procesos ciliares y el Músculo ciliar, encargado de variar la curvatura del cristalino

Cristalino Lente ubicada tras el iris Esta unido a los músculos ciliares Es biconvexo y puede variar su curvatura

La Retina Zona sensible del aparato visual. Su parte anterior es ciega, y su sensibilidad va en aumento conforme se va alejando de la zona anterior. El punto de máxima sensibilidad es la Fóvea, donde se concentran Conos y Bastones..

Cámara Anterior Zona comprendida entre la córnea y el iris. Rellena de Humor acuoso, líquido transparente producido por los procesos ciliares y que es desaguado por el ángulo que forman iris y córnea. Problemas en este desagüe producen, lógicamente, aumento de la presión intraocular y dan lugar al glaucoma.

Cámara posterior Rellena de humor acuoso Zona comprendida entre el iris y el cristalino Es donde están los procesos ciliares.

Cámara Vítrea Zona entre el cristalino y la retina Rellena de un gel transparente y avascular llamado Humor Vítreo

Vías ópticas constituyen la transmisión de los impulsos nerviosos desde la retina hasta la corteza cerebral a través del nervio óptico. Las células receptoras son los conos y bastones que transforman las imágenes recibidas en impulsos nerviosos que son trasladadas al cerebro a través del nervio óptico

Defectos Visuales

Hipermetropía Dificultad para ver con nitidez los objetos próximos Las imágenes de los objetos se forman por detrás de la retina Estos tienden a separar los escritos a una distancia mayor de 25 cm para leer.

Hipermetropía La imagen se forma por detrás de la retina. El cerebro recibe una imagen borrosa

Un lente convexo o positivo aumenta su potencia y lleva el foco de la imagen a la retina haciendo converger los rayos

Miopia Dificultad para ver objetos de lejos. Se consigue ver claridad a distancia menores de 25 cm. Las imágenes provenientes de los puntos lejanos se forman antes de la retina, es decir no quedan enfocadas.

Miopia El foco de la imagen se forma por delante de la retina.

Un lente concavo disminuye su potencia y transporta el foco imagen a la retina haciendo divergir los rayos

Astigmatismo Defecto en la esfericidad del sistema ocular No proporciona la misma potencia en todaslas direcciones Se corrige con lentes con cilindricos.

Astigmatismo Aquí se desnaturaliza la vision

Un lente torico restablece la buena percepcion de los ejes

Presbicia Provocada por una perdida de elasticidad del cristalino y musculos ciliares. Esto da lugar a un acortamiento del punto remoto y a la vez un alejamiento de l punto proximo. Actualmente de utilizan lentes mutifocales.

Presbicia

Un lente convexo, compensa la falta de acomodacion del cristalino

FIN

Aplicación y Respuesta Si una persona hipermetrope tiene el punto proximo a 50 cm, ¿qué lentes debera usar para corregir este defecto?, ¿ que distancia focal y potencia necesitaran? La distancia focal será = 0,5 m La potencia necesaria será = 2 dioptrías

Aplicación y respuesta Un ojo miope tiene el punto remoto a 5m, esto quiere decir que ve con nitidez mas allá de esa distancia. ¿qué lente debo usar para corregir este defecto?, ¿qué distancia focal y potencia tendrá esa lente? La distancia será= -5m La potencia necesaria será= -0.2 dioptrías