Optica Geometrica

TABLA DE CONTENIDO

INTRODUCCIÓN 3

OBJETIVO GENERAL 4

OBJETIVOS ESPECÍFICOS 4

MARCO TEORICO 5

PROCEDIMIENTO 9

MATERIALES 10

DATOS Y RESULTADOS…………………………………………………………………………………………..……………10

CONCLUSIONES………………………………………………………………………………………………………………………13

BIBLIOGRAFIA………………………………………………………………………………………………………………….………14

INTRODUCCIÓN

En el estudio de la Óptica se analizan y estudian elementos como las lentes, espejos, prismas, y diferentes instrumentos, con los cuales se puede que controlar la luz.

En general una lente es un sistema Óptico que esta limitado por dos o más superficies refringentes con un eje común. Cuando tiene solo dos superficies, se trata de una lente sencilla, más de dos es una lente compuesta. Las lentes de alta calidad son lentes compuestas, es decir, están formadas por varias lentes sencillas con un eje común.

Para el desarrollo de la práctica se tiene como referente la ley de Snell, la cual afirma que la superficie curvilínea hace que los rayos se curven proporcionalmente a su distancia desde el “eje óptico”. Por lo tanto, el frente de onda divergente se vuelve convergente en el lado derecho (de salida).

OBJETIVO GENERAL

• Comprobar la ley de formación de imágenes.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

• Determinar en forma práctica la forma de imagen dependiendo de la distancia.

• Relacionar los resultados experimentales, con modelos teóricos, para concluir la validez sobre los mismos.

MARCO TEORICO

Una lente es un medio transparente limitado por dos superficies. Las lentes se utilizan generalmente para formar imágenes por refracción en los instrumentos ópticos, como cámaras fotográficas, telescopios, microscopio, etc. Las imágenes generadas por una lente pueden ser reales o virtuales, una imagen real es aquella que se forma en realidad, es decir, si se coloca una pantalla en el punto adecuado, se formará sobre ella la imagen del objeto. Por otro lado, una imagen virtual representa la posición desde la que parece que procede la luz que llega a nuestros ojos a través de la lente. Sin embargo, la luz nunca pasa en realidad por aquella posición y si colocáramos una pantalla no se observaría ninguna imagen sobre ella.

A continuación daremos algunas definiciones para lentes delgadas. Se consideran lentes delgadas, aquellas lentes cuyo espesor es pequeño comparado con los radios de curvatura de las superficies limitantes.

Distancia focal:

Sea s la distancia entre el objeto luminoso y la lente y s' la distancia a la cual se forma la imagen del objeto a través de la lente. Se define la distancia focal f de una lente delgada como la distancia s' a la cual se forma la imagen a través de la lente de un objeto que se encuentra en el infinito, s!".

La relación entre la distancia focal, la posición del objeto y la posición de su imagen cumplen la Ley de Descartes:

Rayos principales para lentes convergentes:

Para una lente delgada hay tres rayos principales:

• El rayo que pasa por el centro de la lente. En este caso, el rayo pasa sin desviarse a través de la lente.

• El rayo incidente es paralelo al eje principal de la lente. En este caso, el rayo se desvía al atravesar la lente pasando por el foco.

• Un rayo incidente que pasa por el foco de la lente, luego de atravesarla sale paralelo al eje principal.

Aumento lateral:

El aumento lateral M de una lente viene dado por:

Lentes delgadas:

Una lente es un sistema óptico limitado por dos superficies refringentes curvas. Un objeto situado a la izquierda de la lente (en óptica se toma como convención que la luz avanza de izquierda a derecha) tendrá una imagen formada por la primera superficie y esta imagen será el objeto de la segunda superficie, dando como resultado una segunda imagen que será finalmente la imagen de todo el sistema. Se denominan lentes delgadas, cuando el radio de curvatura es mucho más grande que la separación entre las dioptras. En este caso, ya no se busca la imagen de cada dioptra sino del sistema en su totalidad.

Si S es la distancia del objeto a la lente y S’ la distancia de la lente a la imagen, la ecuación que relaciona estas dos distancias con la lente es la ecuación de Gauss: Se denomina f a la distancia focal de la lente, esta distancia es fija para cada lente y representa una característica importante de la misma. La distancia S’ en cambio, corresponde a la distancia de enfoque (muy distinto que distancia focal) que significa que a esa distancia se ve nítida la imagen del objeto. Si cambio la posición S del objeto, dado que f es fijo, naturalmente debe cambiar S´, es decir, que la imagen se formará en otra posición.

La distancia focal es relativamente fácil de estimar conociendo su definición:

• Si el objeto está en el infinito, es decir que los rayos llegan paralelos al eje óptico, estos convergen luego de la lente en un plano cuya distancia a la lente es exactamente

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