FSICA PTICA Reflexin Refraccin Dispersin y otros fenmenos

FÍSICA ÓPTICA Reflexión, Refracción, Dispersión y otros fenómenos Por Sandra Milena Pachón P. Lic. UPN FUNDACIÓN UNIVERSITARIA COLOMBO GERMANA RESOLUCIÓN 26827 DE 29 DE NOVIEMBRE 2017

REFLEXIÓN Cuando un haz de luz incide sobre una superficie de separación de dos medios una partícula de luz se refleja devolviéndose al mismo medio, en mayor o menor proporción, según sus características.

Fenómeno ondulatorio Los rayos incidente, reflejado y la normal a la superficie están en un mismo plano. Reflexión El ángulo de incidencia, es igual al ángulo de reflexión Especular Todos los rayos reflejados son paralelos. Líquidos y superficies pulidas Refracción Difusa Rayos reflejados en todas direcciones. Superficies irregulares, rugosas o mate.

ESPEJOS Planos: Superficie pulida que forma imágenes a causa de la reflexión de la luz. Curvos: Son casquetes esféricos, cóncavos o convexos, las imágenes son muy diferentes de las dadas por un espejo plano.

Virtual, es la que parece estar formada por luz que proviene de la imagen, pero que en realidad no es atravesada por ningún rayo de luz. No se pueden proyectar en pantallas IMAGÉNES Real, esta formada por rayos de luz reales que la atraviesan. Se pueden proyectar en una pantalla

La imagen producida por un espejo plano es virtual, ya que no la podemos proyectar sobre una pantalla, tiene el mismo tamaño que el objeto y se encuentra a la misma distancia del espejo que el objeto reflejado p=q p q Inversión lateral: imágenes invertidas en el sentido de derecha a izquierda

TAMAÑO DEL ESPEJO Triángulos semejantes DBP’ y OPP’ h x d 2 d

CENTRO DE CURVATURA, C : Es el centro de la superficie esférica que pertenece al espejo. RADIO DE CURVATURA, R: Es la distancia entre C y la superficie del espejo EJE ÓPTICO: Es la recta que pasa por C y V, cortando al espejo en dos partes simétricas e iguales. CURVOS ELEMENTOS VÉRTICE DEL ESPEJO, V: Es el origen del sistema de coordenadas, donde se intercepta la superficie del espejo con el eje óptico. FOCO, F: Es el punto donde convergen los rayos paralelos al eje óptico en un espejo cóncavo. En general los espejos estudiados son de poca curvatura.

1. Rayo de color rojo: Cualquier rayo que incide de manera paralela al eje óptico de refleja en dirección del foco o su prolongación (espejo divergente) 2. Rayo de color verde: Todo rayo que pasa por el foco o viene en dirección del foco, al reflejarse lo hace paralelo al eje óptico 3. Rayo Azul: Todo rayo que pasa por el centro de curvatura o en su dirección e incide perpendicular a la superficie del espejo, necesariamente se refleja por la misma trayectoria, pero en sentido contrario. 4. Rayo de color negro: Este rayo que incide justo en el vértice del espejo, se refleja en el mismo ángulo con el cual incidió y en el caso del espejo divergente es su proyección la que determina la formación de la imagen

Signos, conceptos y relaciones La distancia al objeto p, es positiva para objetos reales y negativa para objetos virtuales. La distancia a la imagen q es positiva para imágenes reales y negativa para imágenes virtuales El radio de curvatura R y la longitud focal f son positivos para espejos convergentes y negativos para espejos divergentes. Distancia al objeto p Distancia a la imagen q Radio de curvatura R Tamaño del objeto y Tamaño de la imagen y’

Sólo se producen imágenes virtuales CONCAVO DIVERGENTE

Determine la posición de la imagen si un objeto esta colocado a a 4 cm de un espejo convexo, cuya longitud focal es de 6 cm.

CONVEXO CONVERGENTE

¿Cuál es la longitud focal de un espejo convergente, cuyo radio de curvatura es de 20 cm? ¿Cuál es la naturaleza y la colocación de la imagen formada por el espejo si un objeto se encuentra a 15 cm del vértice del espejo?

A PRACTICAR Una fuente de luz de 6 cm de altura se coloca a 60 cm de un espejo cóncavo, cuya longitud focal es de 20 cm. Determine la ubicación, naturaleza y tamaño de la imagen Una lápiz de 8 cm de largo se coloca a 10 cm de un espejo divergente que tiene 30 cm de radio, determine la naturaleza, el tamaño y la ubicación de la imagen que se forma. Haga el diagrama de la trayectoria de los rayos.

REFRACCIÓN La desviación de un rayo de luz cuando pasa oblicuamente de un medio a otro se conoce como refracción. Explica fenómenos cotidianos, como la aparente distorsión de los objetos, cuando se sumergen parcialmente en el agua.

Índice de refracción La velocidad de la luz en toda sustancia es menor que la velocidad en el vacío. Debido al índice de refracción. Índice de refracción n, es la razón de la velocidad de la luz en el espacio libre con respecto a la velocidad de la luz a través de un material.

¿Cuál es la velocidad de la luz en las siguientes sustancias? ¿Cuál de las sustancias es más densa? ¿Qué significa que el índice de refracción del aire sea 1?

Los rayos refractados son reversibles. Snell. (astrónomo danés s. xvii) El rayo incidente, el rayo refractado y la normal a la superficie se encuentran en el mismo plano Leyes

Hallar el seno del ángulo y luego el ángulo La luz pasa del agua al aire con un ángulo de incidencia de 35°. ¿Cuál será el ángulo de refracción, si el índice de refracción del agua es de 1, 33?

Longitud de onda y refracción Teniendo en cuenta que la frecuencia f es la misma dentro del medio que fuera de él, pues es el mismo número de ondas que sale del primer medio en un segundo, que el que entre al segundo medio en un segundo. Si Vm se sustituye por c/nm

Una luz monocromática, con una longitud de onda de 640 nm, pasa del aire a una placa de vidrio, cuyo índice de refracción es 1, 5. ¿Cuál será la longitud de onda de la luz dentro de este medio?

Ángulo crítico Es el ángulo de incidencia límite en un medio más denso que da por resultado un ángulo de desviación de 90°

¿Cuál es el ángulo crítico para una superficie vidrio aire si el índice de refracción del vidrio es de 1, 5?

Dispersión Es la separación de la luz en las longitudes de onda que las componen. Espectro de colores R N A V A I V Fenómeno por el cual distintas longitudes de onda se refractan con ángulos distintos al atravesar medios materiales.

Refracción, dispersión y reflexión de la luz en el interior de las gotas de agua

Profundidad aparente La refracción es la causa de que un objeto sumergido en un líquido de mayor índice de refracción nos parezca más cercano a la superficie de lo que realmente esta, a este fenómeno se le llama profundidad aparente. Profundidad real Una moneda se encuentra en reposo en el fondo de un recipiente lleno de agua, la distancia aparente de la moneda a la superficie es de 9 cm. ¿Qué profundidad tiene el recipiente?

La luz incide en el aire a 60° y se refracta entrando a un medio desconocido con un ángulo de 40°. ¿Cuál es el índice de refracción del medio desconocido?