Óptica Geométrica
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Universidad Tecnológica NacionalFacultad Regional Rosario
Departamento de Ciencias Básicas - Unidad Docente Básica Física
Cátedra: Física I
Óptica Geométrica
Ing. Edmundo Ré2007
Departamento Ciencias Básicas UDB Física
Óptica geométrica
Reflexión y refracción en superficies planasFrente de ondas y marcha de los rayos
Departamento Ciencias Básicas UDB Física
Reflexión de la luzCuando un frente de ondas
Que se propaga en un medio transparente
Incide en una superficie reflectante (espejo)
• Se refleja permaneciendo en el mismo medio• El ángulo que forma el frente incidente con la superficie
reflectante es igual al ángulo que forma el frente reflejado
Φ’ = r
Departamento Ciencias Básicas UDB Física
Reflexión de una onda plana AA’ en una superficie plana
Figura 40-1
Figura 40-1
Departamento Ciencias Básicas UDB Física
Refracción de la luzLa velocidad de la luz depende:• del medio transparente que atraviesa• de la longitud de onda
Vacío: 299.792,9 km/s Aprox. 300.000 km/s
y es independiente de la longitud de onda
• en medios más densos la velocidad es menor y depende de la longitud de onda.
Departamento Ciencias Básicas UDB Física
Refracción de la luzVelocidad de la luz en medios distintos del vacío:
• Aire : se adopta el mismo valor que el vacío, aunque la velocidad es ligeramente diferente para los distintos colores (dispersión)
• Vidrios: 205.480 a 153.060 km/s• Agua: 225.000 km/s• Diamante: 123.609 km/s
Departamento Ciencias Básicas UDB Física
Refracción de la luzÍNDICE DE REFRACCIÓN (n)
Es la razón entre la velocidad de la luz en el vacío a la velocidad en otros medios distintos
Índice de refracción de algunos materiales
Vidrios 1,46 a 1,96Diamante 2,42
3333,1h/km000.225h/km000.300
aguaenluzladeVelocidadvacíoelenluzladeVelocidad)agua(n
Departamento Ciencias Básicas UDB Física
Refracción de la luz
Cuando un frente de ondas
Que se propaga en un medio transparente de índice de refracción n
Penetra en otro medio con otro índice de refracción n’
El ángulo Φ que forma el frente incidente con la superficie de separación es diferente al ángulo Φ’ que forma el frente refractado
Si n’ > n es Φ’ < Φ’
Departamento Ciencias Básicas UDB Física
Refracción de una onda plana AA’ en una superficie plana
Figura 40-3Figura 40-3
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Refracción de la luz
La luz que proviene del objeto (en el fondo) se aleja de lanormal (NN’) al salir del agua, dando una imagen virtual en
una posición diferente a la real
N
N’
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Espejo plano. Altura de la imagen
Figura 41-3
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Espejo plano. Marcha de los rayos
Figura 41-2
Figura 41-2
Departamento Ciencias Básicas UDB Física
Refracción en una superficie plana. Altura de la imagen
Figura 41-16
Departamento Ciencias Básicas UDB Física
Refracción en una superficie planaPosición de la imagen P’ de un punto objeto P
Figura 41-15
Departamento Ciencias Básicas UDB Física
Reflexión total
Figura 40-6Figura 40-6
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Desviación en un prisma. Desviación mínima
Figura 40-11Figura 40-11
Departamento Ciencias Básicas UDB Física
Óptica geométrica
Reflexión y refracción en superficies curvas
Departamento Ciencias Básicas UDB Física
Óptica geométrica
Espejos esféricos
Departamento Ciencias Básicas UDB Física
Espejos esféricos. Los rayos incidentes paralelos al eje (a) parecer divergir desde el foco F en un espejo convexo
(b) convergen hacia el foco F en un espejo cóncavo.
a b
Figura 41-11
Figura 41-11
(a) (b)
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Espejos esféricos. Los rayos procedentes de un punto
situado en el foco son paralelos después de la reflexión.
Figura 41-12Figura 41-12
Departamento Ciencias Básicas UDB Física
Espejo esférico convexo. Posición de la imagen P’ de un
punto objeto P
Figura 4-5
Figura 41-5
Departamento Ciencias Básicas UDB Física
Espejos curvos. Rayos utilizados para determinar la
imagen
Figura 41-13Figura 41-13
´
´
Departamento Ciencias Básicas UDB Física
Espejo esférico cóncavo. Posición de la imagen P’ de un
punto objeto P
Figura 41-8
Departamento Ciencias Básicas UDB Física
Espejo esférico cóncavo. Altura de la imagen
Figura 41-9
Figura 41-9
Departamento Ciencias Básicas UDB Física
Espejo esférico convexo. Altura de la imagen.
Figura 41-7Figura 41-7
Departamento Ciencias Básicas UDB Física
Óptica geométrica
Lentes
Departamento Ciencias Básicas UDB Física
Lente delgada. Fórmula de Newton y aumento
Figura 42-8
Figura 42-8
Departamento Ciencias Básicas UDB Física
Lente delgada
Figura 42-4Figura 42-4
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Refracción en una superficie esférica
Figura 41-18Figura 41-18
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Refracción en una superficie esférica. Altura de la imagen
Figura 41-19
Figura 41-19
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Lente. La imagen formada por la primera superficie sirve
de objeto para la segunda superficie.
Figura 42-3Figura 42-3
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