OPTICA GEOMÉTRICA
La óptica geométrica es la rama de la física que toma la luz como una onda y explica algunos fenómenos de la naturaleza muy presentes en nuestras vidas, desde la simple visión hasta el estudio del universo. La luz es uno de los fenómenos que más han interesado a los hombre a lo largo de la historia. Desde hace más de 2.000 años, los griegos plantearon explicaciones y formularon modelos sobre la naturalesza de la luz. Luego, personajes como Newton, young, Descartes, Einstein, entre otros, plantearon modelos, que en diferentes épocas fueron bastantes controvertidos.
Consideraremos algunos viejos interregonates sobre la naturaleza de la luz, como:
- ¿La luz se comporta como una onda o partícula?
- ¿Con qué velocidad viaja la luz?
- ¿Por qué vemos los objetos?
- ¿Cómo explicar que la luz blanca se descompone en colores?
- ¿Cuál es la razón de que percibamos diferentes colores?
En física, la óptica geométrica parte de las leyes fenomenológicas de Snell (o Descartes según otras fuentes) de la reflexión y larefracción. A partir de ellas, basta hacer geometría con los rayos luminosos para la obtención de las fórmulas que corresponden a los espejos, dioptrio y lentes (o sus combinaciones), obteniendo así las leyes que gobiernan los instrumentos ópticos a que estamos acostumbrados.
La óptica geométrica usa la noción de rayo luminoso; es una aproximación del comportamiento que corresponde a las ondas electromagnéticas (la luz) cuando los objetos involucrados son de tamaño mucho mayor que la longitud de onda usada; ello permite despreciar los efectos derivados de la difracción, comportamiento ligado a la naturaleza ondulatoria de la luz.
Jóvenes estudiantes; de acuerdo a la información dada en esta página y en sus enlaces correspondientes conteste los siguientes talleres.
TALLER No. 01
- ¿Qué se puede concluir de la naturaleza de la luz A partir de saber que ésta se puede polarizar?
- Plantea un ejemplo que permita justificar la naturaleza ondulatoria de la LUZ.
- ¿Qué puedes decir del tamaño de los surcos de los discos compactos si en ellos aparecen diferentes colores al ser iluminados con la luz solar?
- ¿Cómo está definida en términos físicos la intensidad luminosa y la iluminación?
- El Sol está a aproximadamente 93 millones de millas de la Tierra. ¿Cuánto tiempo se requiere para que la luz emitida por el sol llegue a la Tierra?
- Realice un mapa conceptual de las teorias sobre la naturaleza de la luz.
TALLER No. 02
REFLEXION DE LA LUZ E IMÁGENES EN ESPEJOS
PREGUNTAS
1. ¿Cómo se obtiene la formación de las imágenes en los espejos cóncavos y convexos, mediantes los rayos notable? Realice los gráficos esquemáticos.
2. ¿Se puede proyectar mediante un espejo plano la imagen real de un objeto sobre una pantalla? ¿Y mediante un espejo convexo? ¿Y mediante un espejo cóncavo?
3. En un espejo cóncavo para afeitarse, ¿se logra la mayor amplificación cuando el objeto está cerca del punto focal o cuando está cerca del vértice? Utilice diagramas para verificar su conclusión.
4. Consulte que es la Aberración Esférica y cómo se corrige.
5. ¿Por qué a medida que nos alejamos de un farol encendido, nuestra sombra se va haciendo cada vez más larga?
6. Si te colocas frente de un espejo plano, tu lado derecho se refleja al lado izquierdo de tu imagen. ¿Es correcto afirmar que el espejo plano invierte la imagen?
7. Existe un tipo especial de espejos cóncavos, los espejos parabólicos. Éstos tienen la propiedad de reflejar de forma paralela los rayos que emite una fuente de luz situada en su interior. ¿Por qué crees que se utilicen en los faros de los automóviles?
8. ¿Por qué no se puede ver la imagen de una persona en una hoja de papel si esta es una superficie lisa?
9. ¿Por qué las superficies metálicas resulta ser buenos espejos?
EJERCICIOS
10. Una persona de 1,70 m de alto se encuentra a 3 m de un espejo plano. Si suponemos que los ojos se encuentran a 1,62 m del suelo. Calcular la mínima dimensión que debe tener el espejo para que la persona se pueda ver en él de cuerpo completo.
11. Un objeto puntual está colocado a 10 cm de un espejo plano. Si te sitúas detrás del objeto a 30 cm del espejo y miras su imagen, ¿a qué distancia de ti se encontrará la imagen?
12. Un objeto se coloca a 50 cm de un espejo cóncavo de 40 cm de distancia focal. Calcular la posición de la imagen. Realice un esquema con los rayos notables.
13. De un objeto situado a 20 cm de un espejo cóncavo, se obtiene una imagen real de tamaño doble. ¿Cuál es la distancia focal del espejo?
14. Llenar la siguiente tabla colocando en las casillas en blanco los valores calculados y las características de la imagen. (Las distancias están medidas en centímetros).
ANEXOS: Con el propósito que desarrollen con éxito los talleres dados, se anexan los siguientes archivos.
