Fundamentos de Óptica: Refracción, Reflexión y Lentes

Índice de Refracción

El índice de refracción absoluto de una sustancia es el cociente entre la velocidad de propagación de las ondas luminosas en el vacío y la velocidad de propagación en dicho medio. El índice de refracción relativo de una sustancia con respecto a otra es el cociente entre los respectivos índices de refracción absolutos.

Leyes de la Óptica

Leyes de la reflexión

• El rayo incidente, el rayo reflejado y la normal están en un mismo plano.
• El ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión.

Leyes de la refracción

• El rayo incidente, la normal y el rayo refractado están en un mismo plano.
• Cuando la luz pasa de un medio de índice de refracción a otro, los ángulos de incidencia y de refracción cumplen la ley de Snell.

Fenómenos Luminosos

• Dispersión: Es la división de un rayo de luz en sus componentes, debido a su diferente índice de refracción.
• Absorción: Consiste en la transformación de la energía luminosa en otro tipo de energía al propagarse la luz por un medio. Depende de las características de la onda y del medio.

Espejos y Superficies

Llamamos espejo plano a una superficie plana y pulimentada de gran poder de reflexión, capaz de reflejar en una sola dirección a unos rayos paralelos. En el caso de estar pulimentados interiormente son cóncavos y, si lo están por el exterior, convexos.

Lentes y Sistemas Ópticos

Llamamos lentes a porciones de material transparente limitadas por dos superficies, una de las cuales, al menos, debe ser curva.

• Lentes convergentes: Son siempre más gruesas por el centro que por los extremos y actúan de modo que tienden a reunir los rayos de un haz de rayos paralelos que lleguen a la lente.
• Lentes divergentes: Son más delgadas por el centro que por los extremos y actúan de modo que separan los rayos de un haz de rayos paralelos que lleguen a la lente.

Potencia y Dioptrios

La potencia es la inversa de la distancia focal imagen. Un dioptrio es el conjunto formado por dos medios transparentes, homogéneos e isótropos, con índices de refracción distintos, separados por una superficie. Si es plana, se trata de un dioptrio plano.