Optica Geometrica.pptx

8/18/2019 Optica Geometrica.pptx

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Capítulo OPTICA

GEOMETRICA- Refexión, Reracción y espeos- Refexión, Reracción y espeos

! "#$%


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copletar este ó+ulo

+e&er(• Explicar y +iscutir con +ia.raas,

refexión, a&sorción y reracción +erayos +e lu/0

• )e1nir e ilustrar su coprensión real,'irtual, +erec2a, in'erti+a, alar.a+a y

re+uci+a coo se aplican a lasi.enes0 • 3sar óptica .eo*trica para +i&uar

i.enes +e un o&eto a 'arias+istancias +es+e espeos con'er.entes

y +i'er.entes0

• Ilustrar .r1caente la refexión +e lu/

+e espeos plano, con'exo y cónca'o0


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4ptica .eo*trica

En el estu+io +e cóo se coportala lu/, es 5til usar 6rayos +e lu/7 y el2ec2o +e 8ue la lu/ 'iaa en líneas

rectas0

En el estu+io +e cóo se coportala lu/, es 5til usar 6rayos +e lu/7 y el2ec2o +e 8ue la lu/ 'iaa en líneas

rectas0Cuan+o la lu/.olpea la ronteraentre +os e+ios,

pue+en ocurrir trescosas( refexión,reracción oa&sorción0

refexión

reracción

a&sorción A.ua

Aire


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Refexión, reracción y

a&sorción

9ater

AirRefexión( 3nrayo +es+e el

aire .olpea ela.ua y re.resaal aire0

Reracción( 3nrayo se +o&laen el a.ua2acia la línea

noral0

A&sorción( 3n rayose a&sor&eatóicaente en ela.ua y no reaparece0

refection

reraction

a&sorption

A.ua

Aire

refexión

reracción

a&sorción


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:eyes +e la refexión

A.ua

Aire$0 El n.ulo +einci+encia θi es

i.ual al n.ulo+e refexión θr (

θi ; θr

θi ; θr

θi

N refexiónθr

To+os los n.ulos +e los rayos se i+en con respecto a lanoral N0

"0 El rayo inci+ente,el rayo refea+o yla noral N estnto+os en el iso

plano0

%0 :os rayos soncopletaentere'ersi&les0


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El espeo plano3n espeo es una super1cie enoreentepuli+a 8ue ora i.enes al refear la lu/unioreente0


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)e1niciones

)istancia al o&eto( )istancia en línearecta p +es+e la super1cie +el espeo alo&eto0)istancia a la ia.en( )istancia en línearecta q +es+e la super1cie +el espeo a

la ia.en0)istanciaal o&eto

)istanciaa la

ia.en;

p = q

θi ; θr

O&eto Ia.en

p q


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Real y 'irtual:as i.enes y

o&etos reales seoran e+ianterayos +e lu/ reales0=las i.enes

reales se pue+enproyectar en unapantalla0>

:as i.enes yo&etos 'irtuales enreali+a+ no existen,sino 8ue sólo

parecen estar enuna u&icación0

:as i.enes 'irtualesestn en el la+oopuesto +el espeo a

los rayos entrantes0

O&etoreal

Ia.en'irtual

Rayos +elu/


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Ia.en +e un o&eto

puntualEspeoplano

O&etoreal

p

:a ia.en parecer estar a la isa+istancia +etrs +el espeo sin

iportar el n.ulo +e 'isión0

:a ia.en parecer estar a la isa+istancia +etrs +el espeo siniportar el n.ulo +e 'isión0

qIa.e

n

'irtual

q = p


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Ia.en +e un o&eto

exten+i+oEspeoplano

p q

:a ia.en +e arri&a y a&ao +e la.uitarra uestra in'ersión +e

a+elante-atrs, +erec2a-i/8uier+a0

:a ia.en +e arri&a y a&ao +e la.uitarra uestra in'ersión +e

a+elante-atrs, +erec2a-i/8uier+a0

q = p

Ia.e

n'irtual


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T*rinos +e espeos es*ricos

3n espeo es*rico seora e+iante lassuper1cies interior=cónca'a> o exterior

=con'exa> +e unaesera0A8uí se uestra unespeo es*rico

cónca'o coni+enti1cación +e suspartes0

Espeocónca'o

Ra+io +e cur'aturaR?*rtice ?

Centro +ecur'atura C

@e uestran el ee yla a&ertura lineal0

A&erturalineal

?

C

R Ee


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)istancia ocal f +e unespeo

ee

θr

θi

R

Rayo paraleloinci+ente

f

)istancia ocal, f

:a +istanciaocal f es(

2

R f =

:a +istancia ocal f es i.ual a la ita+ +el

ra+io R

:a +istancia ocal f es i.ual a la ita+ +el

ra+io R

Coo θi ; θ

r, se

encuentra 8ue F est a e+iocaino entre V yC se tiene(C V F

Punto ocal


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Para o&etosu&ica+os en el

in1nito, laia.en realaparece en elpunto ocal pues

los rayos +e lu/son casiparalelos0

Para o&etosu&ica+os en el

in1nito, laia.en real aparece en elpunto ocal pueslos rayos +e lu/son casiparalelos0

El oco +e un espeocónca'o

El punto ocal F para un espeo cónca'o es elpunto en el 8ue con'er.en to+os los rayos +elu/ paralelos0

ee

Rayos paralelosinci+entes

CF

Punto

ocal

2

R f =


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Boco +e un espeocon'exo

El punto ocal para un espeo con'exo es elpunto F +es+e el 8ue +i'er.en to+os los rayos+e lu/ paralelos0

ee

C F

R

Rayosinci+entes

Rayos

refea+os

Foco virtual;divergen

rayosreejados.

2

R f =


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Construcción +e ia.en(

Rayo $( 3n rayo paralelo al espeopasa a tra'*s +el punto ocal +e unespeo cónca'o o parece 'enir +elpunto ocal a un espeo con'exo0

Rayo $( 3n rayo paralelo al espeopasa a tra'*s +el punto ocal +e unespeo cónca'o o parece 'enir +elpunto ocal a un espeo con'exo0

C F

Espeocon'ex

oO&eto

C F

Espeocónca'o

O&eto

Rayo$

Rayo$


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Construcción +e ia.en=Cont0>(

Rayo "( 3n rayo 8ue pasa a tra'*s +eloco en un espeo cónca'o o proce+e2acia el oco +e un espeo con'exo serefea paralelo al ee +el espeo0

Rayo "( 3n rayo 8ue pasa a tra'*s +eloco en un espeo cónca'o o proce+e2acia el oco +e un espeo con'exo serefea paralelo al ee +el espeo0

Espeocónca'o

C F

Rayo

"

Rayo$

Ia.en

C F

Espeocon'exo

Rayo"

Rayo$

Ia.en

C ió + i


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Construcción +e ia.en=Cont0>(

Rayo %( 3n rayo 8ue proce+a a lo lar.o+el ra+io siepre se refea +e re.reso alo lar.o +e su trayectoria ori.inal0

Rayo %( 3n rayo 8ue proce+a a lo lar.o+el ra+io siepre se refea +e re.reso alo lar.o +e su trayectoria ori.inal0

C F

Espeocon'ex

o

Espeocónca'o

C F

Rayo"

Rayo

$

Rayo%

Rayo

%

C F

Rayo"

Rayo$

Ia.en


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O&eto auera +el centro C

Espeocónca'

o

C F Rayo%

Rayo"

Rayo$

$0 :a ia.en esin'erti+a es +ecir,opuesta a laorientación +el

o&eto0"0 :a ia.en es real es+ecir, se ora porrayos +e lu/ realesenrente +el espeo0

%0 :a ia.en es re+uci+aen taaDo es +ecir,s pe8ueDa 8ue elo&eto0

:a ia.en seu&ica entre C yB

:a ia.en seu&ica entre C yB


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O&eto en el centro C

C F

Rayo"

Rayo$


o&eto0"0 :a ia.en es real es+ecir, se ora porrayos +e lu/ realesenrente +el espeo0

%0 :a ia.en es +eliso taaDo 8ue elo&eto0

:a ia.en seu&ica en C,in'erti+a0

:a ia.en seu&ica en C,in'erti+a0

Rayo%


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O&eto entre C y B


o&eto0"0 :a ia.en es real es+ecir, se ora conrayos +e lu/ realesenrente +el espeo0

%0 :a ia.en es alar.a+aen taaDo es +ecir,ayor 8ue el o&eto0

:a ia.en estauera +el centroC

:a ia.en estauera +el centroC

C F

Rayo$

Rayo%

Rayo"


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O&eto en el punto ocal

:a ia.en seu&ica en el in1nito=no se ora>0

:a ia.en seu&ica en el in1nito=no se ora>0

C

F

Rayo%

:os rayosrefea+os sonparalelos

Cuan+o el o&etose u&ica en elpunto ocal +el

espeo, la ia.enno se ora =o seu&ica en elin1nito>0

Cuan+o el o&etose u&ica en elpunto ocal +el

espeo, la ia.enno se ora =o seu&ica en elin1nito>0

:os rayos refea+osparalelos nunca se

cru/an0

Rayo$


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O&eto +entro +el punto

ocal$0 :a ia.en es+erec2a es +ecir,con la isaorientación 8ue elo&eto0"0 :a ia.en es 'irtualesto es, pareceu&icarse +etrs +el

espeo0%0 :a ia.en esalar.a+a s .ran+e8ue el o&eto0

:a ia.en seu&ica +etrs +el

espeo

:a ia.en seu&ica +etrs +elespeo

C

F )erec2a yalar.a+a

Ia.en'irtual


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O&ser'e las i.enesconore el o&eto se

acerca al espeo

Espeo

cónca'o

C F

Rayo%

Rayo

"

Rayo$

C F

Rayo

"

Rayo$

Rayo

%

CF

Rayo$

Rayo

%

Rayo

"

C

F

Rayo

%

:os rayosrefea+os sonparalelos

Rayo$

C

F )erec2a yalar.a+a

Ia.en'irtual


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I.enes en espeo

con'exo

C F

Espeocon'exo

Rayo"

Rayo$

Ia.en

To+as las i.enes son +erec2as,'irtuales y re+uci+as0 :as i.enes se

2acen s .ran+es conore el o&eto se

To+as las i.enes son +erec2as,'irtuales y re+uci+as0 :as i.enes se

2acen s .ran+es conore el o&eto sea roxia0

C F

Espeocon'exo

Rayo$

"

:a ia.en se 2aces .ran+e

conore el o&eto

se acerca


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Espeos con'er.entes y+i'er.entes

)e a8uí en a+elante, a losespeos cónca'os y losrayos paraleloscon'er.entes se les

llaar espeoscon'er.entes

)e a8uí en a+elante, a losespeos con'exos y losrayos paralelos +i'er.entese les llaar espeos

+i'er.entes0

C

F

Espejoconvergente

Cónca'

o

C F

Espejodivergente

Con'exo


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Resuen

Refexión( 3nrayo +el aire.olpea el a.ua

y re.resa alaire0

Reracción( 3nrayo se +es'íaen el a.ua2acia la línea

noral0

A&sorción( 3n rayose a&sor&eatóicaente en ela.ua y no

reaparece0

A.ua

Aire

refexión

reracción

a&sorción


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Resuen =Cont0>

A.ua

Aire$0 El n.ulo +einci+encia θi esi.ual al n.ulo+e refexión θr (

θi ; θrθi ; θr

θi

N refexiónθr

To+os los n.ulos +e rayo se i+en con respecto a lanoral N0

"0 El rayo inci+ente, elrayo refea+o y lanoral N seencuentran to+os enel iso plano0

%0 :os rayos soncopletaentere'ersi&les0


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Resuen =)e1niciones>

)istancia al o&eto( )istancia en línearecta p +es+e la super1cie +el espeo alo&eto0)istancia a la ia.en( )istancia en línearecta q +es+e la super1cie +el espeo a

la ia.en0Ia.en real( Ia.en ora+a por rayos +elu/ reales 8ue pue+e proyectarse en unapantalla0Ia.en 'irtual( Ia.en 8ue parece estaren una posición +on+e no lle.an rayos+e lu/0Espeos con'er.entes y +i'er.entes( @ere1ere a la refexión +e rayos paralelos

+es+e la super1cie +el espeo0

R t ió +


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Resuen construcción +eia.en(

Rayo $( 3n rayo paralelo al ee +elespeo pasa a tra'*s +el punto ocal +eun espeo cónca'o o parece 'enir +elpunto ocal +e un espeo con'exo0

Rayo $( 3n rayo paralelo al ee +elespeo pasa a tra'*s +el punto ocal +eun espeo cónca'o o parece 'enir +elpunto ocal +e un espeo con'exo0

Rayo "( 3n rayo 8ue pasa a tra'*s +eloco +e un espeo cónca'o o proce+e2acia el oco +e un espeo con'exo serefea paralelo al ee +el espeo0

Rayo "( 3n rayo 8ue pasa a tra'*s +eloco +e un espeo cónca'o o proce+e2acia el oco +e un espeo con'exo se

refea paralelo al ee +el espeo0

Rayo %( 3n rayo pro'eniente +el ra+io sieprese refea +e re.reso a lo lar.o +e su trayectoriaori.inal0

Rayo %( 3n rayo pro'eniente +el ra+io sieprese refea +e re.reso a lo lar.o +e su trayectoria

ori.inal0


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Resuen =Cont0>Para espeos planos, la +istancia al o&eto esi.ual a la +istancia a la ia.en y to+as lasi.enes son +erec2as y 'irtuales0

Para espeos con'er.entes y +i'er.entes, la

+istancia ocal es i.ual a la ita+ +el ra+io0 To+as las i.enes ora+as por espeoscon'exos son +erec2as, 'irtuales yre+uci+as0

Excepto para o&etos u&ica+os +entro +el oco=8ue son +erec2as y 'irtuales>, to+as lasi.enes ora+as por espeos con'er.entesson reales e in'erti+as0


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CO

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