clase de optica
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OPTICA
INSTRUMENTOS
ÓPTICOS
Dra. Marlene Rivarola
OPTICA
I- Naturaleza de la luz
II- Propiedades de la luz
III- Medios Refractantes : LENTES
I- Naturaleza de la luzTeorías
1. Teoría corpuscular: ( 1665-1678 : I. Newton )
Admitía la emisión por el cuerpo luminoso de pequeños corpúsculos que impresionaban la retina
2. Teoría ondulatoria :( 1690 : C. Huygens )
Se trataba de ondas que se propagaban de la fuente luminosa al ojo
I- Naturaleza de la luz Teorías
3. Teoría de las ondas electromagnéticas( 1862 : Maxwell y 1867 : Hertz )
Admitía que los rayos luminosos estaban constituídos por variaciones periódicas de un campo eléctrico y un campo magnético
4. Teoría de los fotones ( 1900 : Planck )
Propuso que la emisión de la luz era discontínua como paquetes de energía llamados quantum
I- Naturaleza de la luz
Teorías
En resumen la naturaleza de la luz
Es ondulatoria y electromagnética y está constituída por fotones o quantum
II- Propiedades de la luz
1. Propagación rectilínea de la luz
2. Se propaga en el vacío a una velocidad de 300.000 Km / seg
3. No se desvía por campos eléctricos ni magnéticos
II- Propiedades de la luz
4. El rango de la luz visible es de 400-780 nm
II- Propiedades de la luz
5. Independencia de los rayos luminosos :Las partes de un haz luminoso son independientes entre
sí
6. REFLEXIÓN
Es el regreso de la luz a su medio de origen cuando se encuentra con un medio diferente
Ej : espejos
REFLEXIÓN
6. REFLEXIÓN
a. El rayo incidente , el reflejado y la normal están en un mismo plano
b. El ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión
normal
Rayo incidente
Rayo reflejado ir
7. REFRACCIÓN
* Es la desviación de la luz cuando pasa de un medio a otro de diferente densidad
* Ocurre porque disminuye la velocidad
Ej : aire - agua
aire - vidrio
7. REFRACCIÓN
a. El rayo incidente , el refractado y la normal están en un mismo plano
b. Indice de refracción : sen i sen r
normal
Rayo incidente
i
Rayo
refractador
n
Refracción- Reflexión
1
2
1
2
Refracción : Ley de Snell
Sen i . n1 = sen r . n2
Sen i
Sen rn Sen α 1
Sen α 2n2.1n
Refracción . Cambio de velocidad
7. REFRACCIÓN
Indice de refracción ( n ): es la capacidad de un material para desviar la luz
normal
Rayo incidente
i
Rayo
refractador
1.33
aire
agua
Aire 3 x 10 m/ seg
Agua 2,25 x 10 m/seg
Indice de
refracción del agua
8
8
8. REFLEXIÓNINTERNA TOTAL
Cuando un rayo incide desde un medio más denso
a otro menos denso
La refracción se aleja de la normal
Ya no se refracta sino se refleja nuevamente
II- Propiedades de la luz
8 . REFLEXIÓN INTERNA TOTAL
agua
aire
i i
Angulo límite
El que no permite
la refracción
Aumenta el
Angulo de i
y se aleja de
la normalEj: el ángulo límite
entre agua-aire es 48°
2,25
3
Reflexión Interna Total
1
2
1
2
La reflexión interna total es el fundamento de la fibra óptica
III- Medios refractantes
• LENTES
• Son sistemas ópticos con dos superficies refractantes
• Clasificación
• Convergentes o positivas
• Divergentes o negativas
III- Medios refractantes
Se forma una imagen REAL
: se encuentran en un plano
Imagen VIRTUAL el mismo
lado que los rayos incidentes
LENTES
positivas negativas
CONVERGENTES DIVERGENTES
LENTES
Convergentes
Bordes delgados Biconvexas Los rayos después
de refractarse se concentran en el foco ( se acercan al eje )
Imagen real
Divergentes
Bordes gruesos Biconcávas Los rayos al
refractarse se alejan del eje
Imagen virtual
Gruesas en
el centro
Se forma una imagen real
CONVERGENTES O POSITIVAS
Los rayos se concentran en el foco, se acercan al eje
Se forma una imagen REAL : formada por los
rayos que salen de la lente y se encuentran en
un plano
Los rayos se alejan del eje óptico
DIVERGENTES O NEGATIVAS
Imagen VIRTUAL el mismo
lado que los rayos incidentes se forma por la prolongación
de los rayos
Convergentes
Imagen real
El tamaño varía según la posición del
objeto
Divergentes
Imagen virtual
La imagen es siempre
VIRTUAL
DERECHA
MENOR TAMAÑO
1. Los rayos que inciden sobre la lente paralelos al eje principal se
refractan en el lado opuesto pasando por el foco
2 Los rayos que inciden pasando por el foco se refractan
paralelos al eje principal
3. Los rayos que pasan por el centro de la lente no se desvían
Con dos de estos tres rayos notables se puede determinar la imagen
MARCHA DE LOS RAYOS EN LENTES BICONVEXAS
2. Objeto
situado a una
distancia
mayor que 2F,
la imagen es
menor
1. Objeto
situado a una
distancia
igual a 2F, la
imagen es
igual
Formación de imágenes en lentes biconvexas
2F
>2F
Real,invertida
Real,invertida
Formación de imágenes en lentes biconvexas
3. Objeto situado a una distancia entre F1 y F2 la
imagen es MAYOR
Entre F1 y F2
Real,invertida
F
4. Cuando el objeto está
por dentro del foco la
Imagen es VIRTUAL
DERECHA
MAYOR
Formación de imágenes en lentes biconvexas
LENTES
PODER DIOPTRICO
Es la potencia de una lente y es igual a la inversa de la distancia focal
P = 1
F
Ej : distancia focal de 0,50 m = +2 dioptrías
Si la lente es divergente la dioptría
será negativa
INSTRUMENTOS ÓPTICOS
Lupa
Microscopio simple
Microscopio compuesto
Microscopio electrónico
LUPA : es una lente biconvexa únicaconvergente - positiva
La imagen
que se
forma es :
VIRTUAL
DERECHA
MAYOR
MICROSCOPIO SIMPLE
Tiene una lente convergente positiva
El objeto se coloca delante del foco
La imagen es VIRTUAL
DERECHA
MAYOR Igual a la lupa
MICROSCOPIO COMPUESTO
Está constituído por dos lentes convergentes de pequeña distancia focal
1a. Lente : OBJETIVO : el objeto está entre F1 y F2 : la imagen es
REAL - INVERTIDA - MAYOR
2a. Lente : OCULAR : forma una imagen
VIRTUAL – DERECHA - MAYOR
Objeto dentro del foco
1a. Lente
convergente
IMAGEN
REAL
INVERTIDA
MAYOR
2a. Lente
convergente
IMAGEN
VIRTUAL
DERECHA
MAYOR
Imagen del
objetivo
Imagen del
ocular
Lente
objetivo
Lente
ocular
Microscopio compuesto
e/F1-F2
Dentro del F
MICROSCOPIO ELECTRÓNICO
Se emplea rayos catódicos en lugar de luz visible
El movimiento ondulatorio de los electrones le otorga mayor poder resolutivo
Poder resolutivo : capacidad para dar imágenes individuales de puntos situados uno muy cerca del otro
MICROSCOPIO ELECTRÓNICO
• Utiliza tres tipos de bobinas
( para desviar los electrones )
1. BOBINA CONDENSADORA
2. BOBINA OBJETIVO
3. BOBINA DE PROYECCIÓN
• La imagen debe ser registrada en una pantalla fluorescente o película fotográfica
• La muestra requiere cortes delgados
AGUDEZA VISUAL
Capacidad para percibir
los detalles de un objeto
La agudeza visual, se
refiere a la capacidad de
percibir señales
luminosas emitidas por
los objetos, lo cual
permite discriminarlos
según sus diferentes
características.
SISTEMA OPTICO DEL
OJO
1. CÓRNEA
2. HUMOR ACUOSO
3. IRIS
4. CRISTALINO
5. HUMOR VÍTREO
6. RETINA
CRISTALINO : lente
biconvexa
Refracta los rayos para
que se formen en la retina
