Universidad Tecnol

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Universidad Tecnológica NacionalFacultad
Regional RosarioDepartamento de Ciencias
Básicas - Unidad Docente Básica FísicaCátedra
Física I
Departamento Ciencias Básicas UDB Física
Óptica Geométrica
Ing. Edmundo Ré 2007
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Óptica geométrica
Departamento Ciencias Básicas UDB Física

• Reflexión y refracción en superficies planas
• Frente de ondas y marcha de los rayos

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Reflexión de la luz
Departamento Ciencias Básicas UDB Física

• Cuando 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
• F r

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Reflexión de una onda plana AA en una superficie
plana
Departamento Ciencias Básicas UDB Física
Figura 40-1
Figura 40-1
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Refracción de la luz
Departamento Ciencias Básicas UDB Física

• La 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.

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Refracción de la luz
Departamento Ciencias Básicas UDB Física

• Velocidad 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

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Refracción de la luz
Departamento Ciencias Básicas UDB Física

• ÍNDICE 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 1,96
• Diamante 2,42

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Refracción de la luz
Departamento Ciencias Básicas UDB Física
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 F que forma el frente
incidente con la superficie de separación es
diferente al ángulo F que forma el frente
refractado Si n gt n es F lt F
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Refracción de una onda plana AA en una
superficie plana
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Figura 40-3
Figura 40-3
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Refracción de la luz
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N
N
La luz que proviene del objeto (en el fondo) se
aleja de la normal (NN) al salir del agua, dando
una imagen virtual en una posición diferente a la
real
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Espejo plano. Altura de la imagen
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Figura 41-3
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Espejo plano. Marcha de los rayos
Departamento Ciencias Básicas UDB Física
Figura 41-2
Figura 41-2
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Refracción en una superficie plana. Altura de la
imagen
Departamento Ciencias Básicas UDB Física
Figura 41-16
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Refracción en una superficie planaPosición de la
imagen P de un punto objeto P
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Figura 41-15
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Reflexión total
Departamento Ciencias Básicas UDB Física
Figura 40-6
Figura 40-6
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Desviación en un prisma. Desviación mínima
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Figura 40-11
Figura 40-11
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Departamento Ciencias Básicas UDB Física
Óptica geométrica
Reflexión y refracción en superficies curvas
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Departamento Ciencias Básicas UDB Física
Óptica geométrica
Espejos esféricos
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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.
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Figura 41-11
(a)
(b)
a
b
Figura 41-11
20
Espejos esféricos. Los rayos procedentes de un
punto situado en el foco son paralelos después de
la reflexión.
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Figura 41-12
Figura 41-12
21
Espejo esférico convexo. Posición de la imagen P
de un punto objeto P
Departamento Ciencias Básicas UDB Física
Figura 41-5
Figura 4-5
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Espejos curvos. Rayos utilizados para determinar
la imagen
Departamento Ciencias Básicas UDB Física
?

?

Figura 41-13
Figura 41-13
23
Espejo esférico cóncavo. Posición de la imagen P
de un punto objeto P
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Figura 41-8
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Espejo esférico cóncavo. Altura de la imagen
Departamento Ciencias Básicas UDB Física
Figura 41-9
Figura 41-9
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Espejo esférico convexo. Altura de la imagen.
Departamento Ciencias Básicas UDB Física
Figura 41-7
Figura 41-7
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Departamento Ciencias Básicas UDB Física
Óptica geométrica
Lentes
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Lente delgada. Fórmula de Newton y aumento
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Figura 42-8
Figura 42-8
28
Lente delgada
Departamento Ciencias Básicas UDB Física
Figura 42-4
Figura 42-4
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Refracción en una superficie esférica
Departamento Ciencias Básicas UDB Física
Figura 41-18
Figura 41-18
30
Refracción en una superficie esférica. Altura de
la imagen
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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.
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Figura 42-3
Figura 42-3