ptica: la lente del conocimiento

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Óptica la lente del conocimiento

• M. David Iturbe Castillo
• Instituto Nacional de Astrofísica, Optica y
  Electrónica

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Introducción

• Optica Ciencia, parte de la física, que estudia
  el comportamiento de la luz. Involucra la
  generación, propagación y detección de luz.
• Parte de su importancia actual radica en que el
  impacto tecnológico de los láseres, las fibras
  ópticas y elementos ópticos semiconductores.

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El ojo
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Luz

• Es una forma de energía.
• Está formada por campos eléctricos y magnéticos.
• Es energía electromagnética.

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Teorías acerca de la luz

• Optica geométrica o de rayos.
• Optica ondulatoria.
• Optica electromagnética
• Optica cuántica

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Principal fuente de luz el sol
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Espectro electromagnético
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Postulados de la óptica geométrica

• La luz se propaga en forma de rayos.
• Los rayos son emitidos por la fuente de luz.
• Un medio óptico está caracterizado por una
  cantidad n llamada el índice de refracción. El
  cual es la razón entre la velocidad de la luz en
  el vacio y en el medio.

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Postulados de la óptica geométrica

• En un medio heterogeneo el índicie de refracción
  es función de la posición.
• Principio de Fermat Rayos viajando de un punto A
  a un punto B siguen una trayectoria tal que el
  tiempo de viaje es un extremal entre trayectorias
  vecinas.
• La luz viaja a largo de la trayectoria de menor
  tiempo.

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Propagación rectilínea
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Propagación rectilínea
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Ley de reflexión

• Los rayos reflejados estan un plano llamado plano
  de incidencia.
• El ángulo de reflexión es igual al de incidencia.

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Ley de reflexión
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Ley de refracción

• Los rayos refractados por una interfase están en
  el plano de incidencia.
• El ángulo de refracción q esta relacionado con el
  ángulo de incidencia f a través de la ley de
  Snell ni Senfnt Senq donde ni
  y nt son los índices de refracción del medio de
  donde incide el rayo y a donde se transmite,
  respectivamente.

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Construcción geométrica de la ley de Snell
Rayo incidente
Círculos con radio proporcional al índice de
refracción
ni
f
nt
q
Rayo refractado
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Ley de refracción
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Refracción y reflexión
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Principio de Fermat

• La luz viaja de un punto a otro en la trayectoria
  que le toma el tiempo mínimo

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Formación de imágenes
H
f
Objeto
H
Imagen
Lente
So
Si
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Principales fórmulas
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Formación de imágenes con un espejo convexo
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Formación de imágenes con un espejo convexo