ÓPTICA

Alumna: Reyes Gómez Jennifer Itzel

ÁREA ll Grupo: 91L

Profesor: Jaime Rivera Arias

Asignatura: Física

Ciclo escolar: 2015 - 2016

LUZLa luz es una forma de radiación electromagnética, llamada energía radiante, capaz de excitar la retina del ojo humano y producir, en consecuencia, una sensación visual.La energía radiante fluye en forma de ondas en cualquier medio con una dirección determinada (propagación rectilínea), y sólo es perceptible cuando interactúa con la materia, que permite su absorción o su reflejo.

Físicamente se puede interpretar la luz de 2 maneras, asociadas entre sí: • como una onda electromagnética• como un corpúsculo o partícula.

1. Es irradiada a partir de una fuente (sol, lámpara, flash, etc.)2. Puede desplazarse en el vacío a altísimas velocidades (casi 300.000 km/s), y atravesar sustancias transparentes, descendiendo entonces su velocidad en función de la densidad del medio.3. Se propaga en línea recta en forma de ondas perpendiculares a la dirección del desplazamiento.

LUZ BLANCALa luz blanca es un haz de luz que contiene longitudes de onda de todo el espectro de luz visible superpuestas. Es decir, la luz blanca contiene radiación electromagnética con longitudes de onda desde los 380 nm hasta los 750 nm. Por debajo de los 380 nm se encuentra el ultravioleta mientras que por encima de los 750 nm se encuentra el infrarrojo. Dentro del espectro de luz visible, y por tanto en la luz blanca, encontramos los siete colores del arcoíris, cuyas longitudes de onda son:

• violeta: 380 – 450 nm• azul: 450 – 475 nm• cian o celeste: 475 – 495 nm• verde: 495 – 570 nm• amarillo: 570 – 590 nm• naranja: 590 – 620 nm• rojo: 620 – 750 nm

De acuerdo con la física moderna estándar, toda radiación electromagnética (incluida la luz visible) se propaga o mueve a una rapidez constante en el vacío, conocida comúnmente como velocidad de la luz. Ésta es una constante física denotada como “c”. La rapidez c es también la rapidez de la propagación de la gravedad en la Teoría general de la relatividad.

VELOCIDAD DE LA LUZ

El valor de la rapidez de la luz en el vacío fue incluida oficialmente en el Sistema Internacional de Unidades como constante el 21 de octubre de 1983, pasando así el metro a ser una unidad derivada de esta constante. La rapidez a través de un medio que no sea el "vacío" depende de su permitividad eléctrica y permeabilidad magnética y otras características electromagnéticas. En medios materiales, esta rapidez es inferior a "c" y queda codificada en el índice de refracción. En modificaciones del vacío más sutiles, como espacios curvos, efecto Casimir, poblaciones térmicas o presencia de campos externos, la rapidez de la luz depende de la densidad de energía de ese vacío. 

Intensidad radianteLa intensidad radiante Ir expresa la energía emitida por un cuerpo radiante en cada dirección del espacio.  Se expresa en  Watts/estereoradián (W/sr).  Si el radiador emite por igual en todas direcciones y dado que una esfera tiene 4π estereoradianes, puede establecerse que un emisor cuyo flujo radiante sea P, produce en sus inmediaciones una intensidad radiante  Ir = P / 4π   Watt/sr.

FUENTES LUMINOSAS

La producción de la luz es un fenómeno que se basa en la transformación de energía. Las fuentes luminosas son dispositivos que mediante un proceso físico transforman energía en una radiación electromagnética visible, que denominamos luz.

Clasificación de fuentes luminosasClasificación según el origen:- Fuentes naturales: por ejemplo, el Sol o un relámpago-Fuentes artificiales: por ejemplo, una linterna o una vela.

Clasificación según cómo se produce la emisión-Fuentes incandescentes: Son aquellas que emiten luz y calor al ambiente. Por ejemplo, el filamento de una lamparita.-Fuentes luminiscentes: Son aquellas que emiten luz sin emitir calor al ambiente. Por ejemplo, un tubo de luz.

Con relación a la luz los cuerpos se Clasifican:

1°- Cuerpos luminosos: que son fuentes de luz, ejemplo: el sol, estrellas cuerpos incandescentes, etc.

2°- Cuerpos iluminados: que son los que reciben la luz de un cuerpo luminoso. Son opacos, traslúcidos o transparentes.

• Los cuerpos opacos son los que no dejan pasar la luz. Por ejemplo: madera, hierro, cemento, rocas, etc.

• Los cuerpos traslúcidos dejan pasar la luz pero no permiten ver los objetos detrás de luz. Por ejemplo: la niebla, plástico, papel encerado, etc.

• Los cuerpos transparentes dejan pasar la luz y permiten ver con nitidez los objetos detrás de ellos. Por ejemplo: agua, vidrio, algunas bebidas alcohólicas.

Físicamente lo que distingue una sensación de color de otra es la longitud de onda de la radiación luminosa que impresiona nuestro sentido de la vista, como generalmente sucede, la radiación es compuesta, el ojo no puede analizar las distintas radiaciones o longitudes de onda que recibe y aprecia tan sólo el tinte o “color” resultante.

COLOREl color es una sensación que producen los rayos luminosos en los órganos visuales y que es interpretada en el cerebro. Se trata de un fenómeno físico-químico donde cada color depende de la longitud de onda.

Los objetos devuelven la luz que no absorben hacia su entorno. Nuestro campo visual interpreta estas radiaciones electromagnéticas que el entorno emite o refleja, como la palabra "COLOR".

El arco iris, tiene todos los colores del espectro solar.

Los colores son componentes de la luz blanca. (luz solar del día o luz artificial). La luz blanca no tiene color, pero los contiene todos. Lo demostró Isaac Newton.

ESPEJOS Es una superficie pulimentada que refleja toda la luz que recibe.

Según la forma geométrica de su superficie, podemos clasificar los espejos en dos tipos, planos y esféricos, y dentro de estos podemos distinguir los cóncavos, en los que la superficie pulimentada se encuentra en la cara interior de la superficie esférica, de los convexos, en los que se encuentra en la cara exterior.

En un espejo plano, las imágenes se caracterizan porque: • Se encuentran a la misma distancia del espejo que el objeto. • Son de igual tamaño que el objeto. • Son simétricas respecto al espejo

Un espejo esférico cóncavo se caracteriza porque cuando incide sobre él un haz de rayos paralelos, los refleja haciéndolos convergir en un punto denominado foco, situado a una distancia igual a la mitad del radio de curvatura del espejoUn espejo esférico convexo, por el contrario, hace divergir los rayos reflejados, pero de modo que son las prolongaciones de los rayos reflejados las que pasan por el foco.

LENTE

Medio transparente a la luz que está limitado por dos superficies, al menos una de ellas curva.

IMAGEN REAL: aquél para el cual los rayos de luz se cruzan de forma real. El punto de corte se puede recoger en una pantalla. Un ejemplo de ello son las proyecciones de las diapositivas y las imágenes formadas por un proyector de transferencias, ya que los rayos de luz son emitidas, y forman la imagen en la superficie correspondiente.

IMAGEN VIRTUAL: aquél para el cual los rayos de luz no se cruzan de forma real, sino que lo hacen sus prolongaciones.La imagen que observamos dentro de un espejo es en realidad una imagen virtual, porque los rayos de luz no penetran el espejo para formar la imagen sino que se forman por la intersección de la prolongación de los rayos reflejados. 

DIOPTRIA

La dioptría es la unidad de medida utilizada en óptica. Determina la medida de la capacidad de refracción, cambios de trayecto de los rayos luminosos, cuando atraviesan un medio natural como el ojo o artificial como las gafas o los lentes de contacto. Esta unidad permite el cálculo del grado de corrección de los vidrios utilizados para la miopía o la hipermetropía. Cuanto mayor es la dioptría, mas importante es la corrección.

¿Como calcular la dioptría?Para una lente delgada, con dos radios de curvatura, la potencia en dioptrías puede calcularse a partir de la siguiente fórmula:

P=1/f=(n-1)(1/R2-1/R1)

 Llevada a cabo por el sentido de la visión. El sistema visual humano es un fotorreceptor, este fotorrecepetor es toda célula o mecanismo capaz de captar la luz.Funciona como transductor de luz que proporciona una señal eléctrica como respuesta a la radiación óptica que incide sobre la superficie censora. El fotorreceptor es un mecanismo capaz de convertir la energía óptica en energía eléctrica.El sentido de la vista en las personas tiene un funcionamiento complejo y necesita de dos

elementos básicos: El ojo y el cerebro.La luz es el tercer elemento más destacado en la visión. Sin ella somos incapaces de ver. Es la que penetra en nuestros ojos para que el cerebro forme la imagen.

Percepción de la luz en el ojo

Recorrido de la luz1.- La luz pasa a través de la córnea y llega a la pupila que se contrae o expande según su intensidad.2.-El cristalino del ojo será quien proyecte las imágenes enfocadas en la retina.3.-La retina recibe la imagen invertida en sus paredes. La luz estimula los conos y los bastones quienes transforman esa información en impulsos nerviosos. Esta electricidad se trasladará al cerebro a través del nervio óptico.

TIPOS DE LENTES PARA CORREGIR EFECTOS DE VISIÓN

MIOPIA: Para corregir la miopía se utilizan los lentes divergentes y su dioptría es negativa. HIPERMETROPÍA: se corrige con lentes convergentes y una medida positiva de dioptría.ASTIGNATISMO: el tipo de lente será cilíndrica con el fin de hacer coincidir las dos líneas focales en un solo punto. Si al astigmatismo se le añade, como en muchos casos, algún otro defecto refractivo como la miopía o la hipermetropía, se deberá añadir una lente cóncava o convexa, respectivamente.PRESVICIA: con lente intraocular multifocal (visión multifocal) consiste en extraer el cristalino, que ya ha perdido o está perdiendo su capacidad para enfocar de cerca, y sustituirlo por una lente intraocular multifocal, que hace la función de cristalino artificial.

LUPA Instrumento óptico que consta de una lente convergente de corta distancia focal, que desvía la luz incidente de modo que se forma una imagen virtual ampliada del objeto por detrás de una. Una lente convergente puede conseguir que la imagen de un objeto se vea ampliada, y, por lo tanto, verla bajo un ángulo aparente mayor.

TELESCOPIO Instrumento que tiene la función de recoger la luz proveniente de un objeto lejano y ampliarlo. Además de agrandar los objetos, revela cuerpos celestes de débil luminosidad y por lo tanto invisibles a simple vista, gracias a que su objetivo es capaz de percibir más luz que nuestro ojo.

TIPOS ° Telescopio refractor ° Telescopio reflector ° Telescopio catadióptrico ° Radiotelescopios ° Acromatismo

MICROSCOPIOEl vocablo griego, microscopio, proviene de micro: (significa de tamaño pequeño) y scopio (observar). Su función es agrandar una imagen.

Instrumento óptico que permite apreciar organismos y elementos muy pequeños; está compuesto por unos lentes que son los encargados de ampliar las imágenes que se enfocan y que son de tamaños muy reducidos para ser vistas por el ojo humano. Está diseñado especialmente para poder apreciar elementos muy, muy pequeños y que obviamente resultan prácticamente imperceptibles para la visión humana.

Tipos  °Microscopio compuesto °Microscopio óptico °Microscopio digital °Microscopio fluorescente °Microscopio electrónico  °Microscopio estéreo