Conceptos Esenciales de Óptica: Reflexión, Lentes y Defectos Visuales
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Fundamentos de la Óptica Geométrica
Reflexión de la Luz
Reflexión Especular
Cuando la luz llega en forma de rayos paralelos incidiendo sobre una superficie plana y muy lisa.
Reflexión Difusa
Cuando la superficie es rugosa y los rayos disparados salen en todas direcciones.
Principio de Fermat
El principio de Fermat es la forma geométrica de expresar la ley de reflexión.
Reflexión Total Interna
Ocurre cuando el rayo no sale al medio de menor índice. Este fenómeno se usa en la fibra óptica para transportar mucha información por medio de la luz.
Espejos y sus Propiedades
Espejo Plano
Los rayos incidente y reflejado forman el mismo ángulo respecto de una recta imaginaria perpendicular a la superficie.
Características de los Espejos Planos
- Imagen virtual
- Derecha
- Igual tamaño
- Misma distancia del objeto verdadero
Espejos Curvos
Cuando un rayo de luz llega a un punto de la curvatura del espejo, forma un ángulo con la normal (N). Hay de dos tipos:
Espejos Cóncavos
Curvatura hacia adentro. Hace converger la luz y es capaz de generar imágenes virtuales o reales, más grandes o más pequeñas, etc.
Características de los Espejos Cóncavos (Imagen)
- Invertida
- Menor tamaño
- Real
Espejos Convexos
Curvatura hacia afuera. Dispersa la luz y solo produce imágenes virtuales, pequeñas y derechas. Su campo visual es mayor que el de un espejo plano.
Características de los Espejos Convexos (Imagen)
- Derecha
- Menor tamaño
- Virtual
- Detrás del espejo
Dispersión y Refracción
Prismas y Arco Iris
Se conoce como dispersión de la luz cuando en un prisma de base triangular se hace incidir luz blanca. El arco iris se forma de la misma manera, donde las gotas de lluvia actúan como prismas dispersando la luz del sol.
Lentes Ópticas
Lente Convergente
Se caracterizan por tener el centro más grueso y sus bordes más estrechos. La luz se refracta convergiendo hacia el punto focal. Estos lentes producen imágenes reales y virtuales, grandes y pequeñas, derechas o invertidas.
Lente Divergente
Se caracterizan por tener su centro más angosto y sus extremos más gruesos. La luz se refracta divergiendo desde un punto focal virtual, formándose solo imágenes virtuales y pequeñas.
La Visión Humana
Procedimiento de la Visión
- La luz de un objeto llega al ojo, pasando por la córnea, que es un lente convergente.
- La luz entra por una apertura que puede cambiar su tamaño por la acción del iris.
- Luego de pasar por la pupila, la luz se refracta en el cristalino.
- En la retina, los rayos estimulan a los conos y cristalinos (sic), y estos envían información nerviosa al cerebro, donde se elabora la imagen.
Defectos de la Visión
- Miopía: Defecto de la visión causado por una mayor longitud del globo ocular. Permite ver más grandes los objetos cercanos. Tienen que usar lentes convergentes para ver mejor.
- Hipermetropía: El globo ocular es más corto. Ven más borrosos los objetos cercanos y los que están lejos los ven con facilidad. Tienen que usar lentes divergentes para ver mejor.
- Astigmatismo: La córnea tiene más curvatura en un lado que en otros. Ven imágenes borrosas y deformes.