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Optica geometrica

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by

elisa escobar

on 25 April 2013

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Transcript of Optica geometrica

Dhilan Albanes
Elisa Escobar
Manuel Gaviria
Felipe Isaza OPtica Geometrica La historia de la Óptica geométrica e instrumental está relacionada con la historia de las lentes, el descubrimiento de las leyes de la reflexión y de la refracción y de la formación de las imágenes. Historia Espejos Lentes Principios y
leyes
fundamentales Rayos luminosos Indice de refraccion
(n) Ley de Reflexion Ley de Refraccion n > 1
n= co/v
Co (velocidad de la luz en el vacio)
v (velocidad de la luz en el medio) Angulo de incidencia= angulo de refelxion Instruments Opticos 1. Las trayectorias de los rayos de luz en los medios homogéneos son rectilíneas
2. El rayo incidente, el refractado y la normal están en un mismo plano
3. Se cumple la ley de la reflexión
4. Se cumple la ley de la refracción
5. No existe interacción entre los diferentes rayos Confucio(China entre el 551 y el 479 a. C.) habla de un zapatero que usaba "vidrios" en los ojos. Esto hace suponer el uso de este material como decorativo o medicina. SIGLO VI
A. C. 287-
212 La primera lente que hubo en el mundo fue la que construyó Aristófanes en el año 424 a. C. con un globo de vidrio soplado, lleno de agua. Sin embargo, su propósito era concentrar la luz solar. ARQUÍMEDES SIGLO V
A. C. Proponía que el medio existente era esencial entre el objeto y el ojo. Decía que cuando este medio está en reposo hay oscuridad pero que, excitado por la "lumbre" de un objeto, el medio pasa al estado activo y se vuelve transparente. 341 A.C.
270 A. C 3-65
D.C. "El rayo, sea o no reflejado, sigue siempre el camino más corto entre el objeto y el, ojo." SIGLO II A. C. Creó un aparato para medir con exactitud los ángulos de incidencia y de refracción, usando el sol. SIGLO II D.C. Menciona la miopía llamándola “vista corta” LA EDAD MEDIA SIGLO VI EL PADRE DE ÓPTICA MODERNA: Alhazen 965-1039 Piedras para leer Talló los primeros lentes con la forma de lenteja que ahora conocemos 1210 -1292 LEONARDO DA VINCI 1452-1519 1571-1630 Construyó su primer telescopio que consistía en dos lentes simples, una planoconvexa y otra bicóncava, colocadas en los extremos de un tubo de plomo. Es el primero que admite que la imagen se forma en la retina, que esta imagen está invertida con relación al objeto y que el cerebro es el encargado de volverla a invertir y ponerla derecha. 1564 -1642 ARISTÓTELES SÉNECA HERÓN (SIGLO II A. C. ALEJANDRÍA) CLAUDIO TOLOMEO (SIGLO II D.C. ALEJANDRÍA) AETIUS DE AMIDA  Los físicos árabes entendieron la dióptrica en el sentido de"paso de la luz por los cuerpos transparentes", llegándose a partir de ahí a la fundación de la óptica moderna. ROGER BACON Fue la primera persona que habló de la posibilidad de usar lentes de contacto para corregir problemas visuales. Galileo Kepler la luz realmente emana del punto imagen (P´) y puede verse por un ojo situado a la izquierda de la imagen y que mire hacia el espejo. IMAGEN REAL ESPEJO CONCAVO IMAGEN VIRTUAL ESPEJO PLANO Los rayos divergen exactamente como si procediesen de un punto P´ situado detrás del espejo y la luz no procede realmente de la imagen. NOTA: A pesar de esta diferencia entre imagen real y virtual, los rayos luminosos que divergen desde ambos tipos de imagen son idénticos para el ojo s + si el objeto está delante del espejo (objeto real)
- si el objeto está detrás del espejo (objeto virtual)
s´ + si la imagen está delante del espejo (imagen real)
- si la imagen está detrás del espejo (imagen virtual)
r,f + si el centro de curvatura está delante del espejo (espejo cóncavo)
- si el centro de curvatura está detrás del espejo (espejo convexo) SIMBOLOS EN LA ECUACION DEL ESPEJO TIPOS DE RAYOS
1. El rayo paralelo al eje óptico. Este rayo se refleja pasando por el punto focal
2. El rayo focal, que pasa por el punto focal. Este rayo se refleja paralelamente al eje óptico
3. El rayo radial, que pasa por el centro de curvatura. Este rayo incide sobre el espejo perpendicularmente a su superficie y por ello se refleja coincidiendo consigo mismo. DIAGRAMA DE RAYOS IMAGEN VIRTUAL ESPEJO CONCAVO Cuando el objeto está entre el espejo y su punto focal, los rayos reflejados no convergen sino que parecen divergir desde un punto situado detrás del espejo IMAGEN VIRTUAL ESPEJO CONVEXO El rayo central que se dirige hacia el centro de curvatura C es perpendicular al espejo y se refleja sobre sí mismo. El rayo paralelo al eje se refleja como si procediese del punto focal F detrás del espejo. Es un cuerpo transparente limitado por dos superficies generalmente curvas, que tienen la propiedad de refractar de tal manera los rayos luminosos, que determina una variación en su convergencia. La desviación que experimentan los rayos depende de la forma de la lente. Convergentes Divergentes Cuando una serie de rayos paralelos pasan a través de una lente de superficies convexas (lentes convergentes), los rayos convergen todos hacia un punto denominado foco. Cuando la luz pasa a través de una lente de caras cóncavas( lente divergente), los rayos experimentan una desviación que los aleja del rayo central. Aplicaciones de lentes hoy en día nadie se detiene a pensar en los lentes, pero los lentes tiene uso practico en la vida de cada día cada vez que vamos a un cine o teatro a ver una película, o cada que fotocopiamos algo , se están usando lentes muchos de los instrumentos ópticos son aplicaciones de lentes. Proyectos de videos Maquina fotocopiadora Punto proximo Objeto entre el foco y lente Como el ojo ve un objeto Angulo con el objeto entre el foco y la lupa Angulo con el objeto en el foco Amplificacion Angular La relación del ángulo visual bajo el que vemos el objeto ahora y lo veíamos cuando lo acercábamos al punto próximo, sera el cociente de los dos ángulos visuales. Tipos de Refraccion http://www.dtf.fi.upm.es/sites/www.dtf.fi.upm.es/files/SOE%202%20Rayos.pdf
http://rua.ua.es/dspace/bitstream/10045/13683/1/Optica%20geom%C3%A9trica.pdf
http://laplace.us.es/campos/optica/Optica%20-%20Tema%201%20-%20Optica%20Geometrica%20-%202010-11.pdf
http://www.csanpablo.com.ar/apuntes_archivos/fisica_archivos/optica_2.PDF
http://www.tecnun.es/asignaturas/funfis_2/Apuntes/Optica%20geometrica.pdf
http://www.fisicanet.com.ar/fisica/ondas/ap19_optica_geometrica.php#.UXWoWaJrhS4
http://teleformacion.edu.aytolacoruna.es/FISICA/document/fisicaInteractiva/OptGeometrica/dioptrio/dioptrio.htm#Quee Bibliografía El sistema óptico de máxima importancia es el ojo. La luz entra en el ojo a través de una abertura variable, la pupila, y se enfoca mediante el sistema lente-cornea sobre la retina, una película de fibras nerviosas que cubre la superficie posterior del ojo. Miopía Hipermetropía El ojo Humano En un ojo miope, el ojo de una persona miope tiene excesiva convergencia y enfoca la luz procedente de objetos distantes delante de la retina. Una persona miope puede ver objetos cercanos, ya que los incidentes demasiado convergentes pueden ser enfocados sobre la retina. corrección: Si el ojo es menos convergente de lo que debiera, dando como resultado que las imágenes quedan enfocadas detrás de la retina. Correcion Microscopio Microscopio compuesto Explicación geométrica Es un sistema de lentes que produce una imagen virtual aumentada de un objeto pequeño. Consiste en dos lentes convergentes de pequeña distancia focal, llamadas el objetivo y el ocular. La distancia focal f del objetivo es mucho menor que la distancia focal f´ del ocular. Tanto f como f´ son mucho menores que la distancia entre el objetivo y el ocular y la distancia entre el segundo punto focal del objetivo y el primer punto focal del ocular recibe el nombre de longitud del tubo L. Telescopio de refracción Telescopio de reflexión Telescopio MODELO MECANISISTA MODELO ORGANICISTA MODELO CONCEPTUAL Fue una ciencia natural basada en analogías sacadas del comportamiento de los seres vivos, por esto esta etapa de la óptica fue llamada organicista A partir de Newton, la Física se hizo mecanicista en el sentido de que eran modelos mecánicos, basados en materia y movimiento, los que surgían para interpretar los hechos observados. En esencia sólo son dos los modelos que se han dado para interpretar los fenómenos luminosos:
•el que considera a la luz como una partícula material (modelo corpuscular).
•el que considera a la luz como una onda de propagación (modelo ondulatorio).
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