Ubicación de la Imagen en lentes y espejos

Universidad Técnica Nacional

Ingeniería Eléctrica

Física III

IEA-425

Ubicación de la imagen en lentes y espejos.

Métodos gráficos.

RESUMEN

Ley de la refracción: El rayo de luz incidente al entrar en un segundo material, parte del rayo se transmite al segundo medio y se desvía en la barrera y se dice que se refracta a este se le conoce como rayo refractado. Fórmula para calcular el ángulo de refracción de la luz al atravesar la superficie:

n1 sen ѳ1 = n2 sen ѳ2.

El índice de refracción es la razón entre la velocidad de la luz (c) en el vacío y la velocidad v en dicho medio: n = c/v.

Los fenómenos de refracción se incorporan a la óptica geométrica simplemente suponiendo que los rayos luminosos cambian de dirección no sólo al reflejarse sino también al pasar de un medio refringente a otro; por ejemplo, del agua al aire, o del agua al vidrio, o del vidrio al aire.

Ley de la reflexión: Los rayos reflejados se hallan en el plano de incidencia y se cumple que  ø´1 = ø1; es decir la reflexión es el cambio de dirección de una onda, que al entrar en contacto con la superficie de separación entre dos medios cambiantes, regresa al punto donde se originó. Fórmula para calcular el ángulo crítico lo obtiene  haciendo ø2 = 90° en ley de la refracción lo cual genera la siguiente relación:    [pic 1]

Reflexión interna total: Cuando el ángulo de incidencia es mayor o igual al ángulo crítico, la luz no puede refractarse y se refleja totalmente, un ejemplo de la reflexión interna total es cuando el ángulo de incidencia supera cierto valor, conocido como el ángulo limite, el cual depende de los medios. Por ejemplo, cuando los medios son vidrio y aire, este ángulo es de unos 42° (dependiendo principalmente del tipo de vidrio) y cuando es agua y aire es de unos 48°.

Dispersión: es la variación del índice de refracción n con la longitud de onda ג.

Todos los medios materiales son más o menos dispersivos. Por lo general n disminuye al aumentar ג.  

Polarización: Polarizar es modificar los rayos luminosos por medio de refracción o reflexión, de tal manera que queden incapaces de refractarse o reflejarse de nuevo en ciertas direcciones. Una onda electromagnética es una onda transversal, los campos eléctricos y magnéticos fluctuantes son perpendiculares uno al otro y a la dirección de propagación.

Formación de imágenes por medio de espejos y lentes:

Imagen virtual: Se da el nombre de imagen virtual a la que forma un espejo plano.

Imagen real: Una imagen real tiene la propiedad de que después de encontrarse con el espejo o la lente, la luz cruza directamente el sitio de la imagen.

Tipos de espejos:

Espejo plano: Los rayos reflejados por los espejos planos parecen proceder de imágenes situadas detrás de dichos espejos: las imágenes carecen de existencia real, y se dice que son virtuales.

Espejo esférico:

Cóncavos: Son aquellos que tienen una superficie lisa hacia interior y en ellos la imagen se visualiza más grande.

Convexos: Son aquellos que tienen una superficie lisa hacia fuera, por lo cual la imagen se visualiza más pequeña.

Tipos de lentes:

Lentes convergentes: Son aquellas cuyo espesor va disminuyendo del centro hacia los bordes. En este tipo de lentes, todo rayo que pase paralelamente al eje principal, al refractarse se junta en su foco. Las lentes convergentes forman imágenes reales de objetos. Existen tres clases de lentes convergentes:

1. Lentes bi-convexas.

2. Lentes plano-convexas.

3. Lentes cóncavo-convexas.

Lentes divergentes: Son aquellas cuyo espesor va disminuyendo de los bordes hacia el centro. En este tipo de lentes, todo rayo que pase paralelamente principal, al refractarse se separa como si procediera de un foco principal. Las lentes divergentes forman imágenes virtuales de los objetos. Existen tres clases de lentes divergentes:

1. Lentes bi-cóncavas.

2. Lentes plano-cóncavas.

3. Lentes cóncavo-cóncavas.

Aplicaciones de las lentes:

Uno de los usos que tienen las lentes son: los microscopios: Un microscopio es un sistema de lentes que produce una imagen virtual aumentada de un pequeño objeto. El microscopio más simple es una lente convergente, la lupa. 

INDICE

                                                                 Pagina

Objetivos           ……………………………………………    5    

Marco teórico     ….…………………………………………   6

Conclusiones    ……………………………………………    20                                                          

Recomendaciones       …………………………………….    20                                                    

Bibliografía        …………………………………………….    20                                                            

Anexos            ……………………………………………….  21, 22                                                                      

Objetivos

1. Objetivo general

• Comprender la ubicación de un objeto o imagen en espejos y lentes.

1.  Objetivos específicos

• Conocer la fórmula para calcular el ángulo de fracción de la luz.
• Identificar la reflexión y refracción de un rayo de luz en un espejo y lente.
• Conocer el funcionamiento de los diferentes tipos de espejos y lentes.

Marco Teórico

1.2Ley de la refracción:

     El rayo de luz incidente al entrar en un segundo material, parte del rayo se transmite al segundo medio y se desvía en la barrera y se dice que se refracta y cambia de dirección, a este se le conoce como rayo refractado.

En el punto donde el rayo incidente choca contra la superficie se traza una línea normal perpendicular a ella y se define el ángulo de refracción ѳ2.

El ángulo de refracción ѳ2 depende de las propiedades de los dos medios y del ángulo de incidencia, esta dependencia se expresa por medio de relación:

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