magnetismo y Óptica dr. roberto pedro duarte zamorano e-mail:...
TRANSCRIPT
Magnetismo y Óptica
Dr. Roberto Pedro Duarte ZamoranoE-mail: [email protected]
Webpage: http://rpduarte.fisica.uson.mx
© 2015 Departamento de Física Universidad de Sonora
TemarioA. Magnetismo
1. Campo magnético. [Ene12-Ene31] (7.5 horas)
2. Leyes del Magnetismo [Feb01-Feb21] (7.5 horas)
3. Propiedades magnéticas de la materia. [Feb22-Feb28] (3horas)
B. Óptica
1. Naturaleza y propagación de la luz. [Mar01-Mar07] (3horas)
2. Leyes de la reflexión y refracción. [Mar08-Mar21] (4.5horas)
3. Óptica geométrica. [Mar22-Abr18] (9horas)
4. Difracción. [Abr19-Abr25] (3horas)
5. Polarización óptica. [Abr26-May02] (3horas)
6. Propiedades ópticas de la materia. [May 03-May09] (3horas)
Magnetismo y ópticaParte II: Óptica (Tiempo aproximado: 27 horas)
3. Óptica geométrica. [Mar22-Abr18] (9 horas). a. Reflexión en superficies planas y esféricas.b. Imágenes formadas por espejos esféricos.c. Concepto de lente delgada. Ecuación de las lentes delgadas.d. Imágenes formadas por lentes esféricas: Convergentes y
divergentes.e. Instrumentos ópticos: El ojo humano, la cámara fotográfica,
el microscopio, etc.
Imágenes formadas por espejos esféricos.Reglas para el trazado de rayos en los espejos esféricos
Recordando que la trayectoria de los rayos al incidir en el espejo cumple las leyes de la reflexión, escogemos tres rayos:
• uno que sale paralelo al eje principal,
• otro que va hacia el foco y
• otro que va hacia el centro de curvatura
Todo rayo paralelo al eje principal se refleja
pasando por el foco.
Imágenes formadas por espejos esféricos.Reglas para el trazado de rayos en los espejos esféricos
Todo rayo que pasa por el foco se refleja
paralelo al eje principal.
Todo rayo que pasa por el centro de curvatura C, se
refleja en la misma dirección, pero en sentido contrario.¡Su dirección coincide
con la normal en el punto de impacto!
Imágenes formadas por espejos esféricos.Reglas para el trazado de rayos en los espejos esféricos
El rayo que incide en el espejo forma con la normal en ese punto un ángulo igual al que forma el que se refleja.La normal de cada punto del espejo coincide con el radio de curvatura
Siguiendo las reglas anteriores desde el punto P solo se pueden trazar tres rayos: • Rayo que pasa por C (que se
refleja sobre si mismo).• Rayo que pasa por F (va
paralelo al eje principal y se refleja pasando por F); y • Rayo que pasa por F (que
sale paralelo al eje principal).
Imágenes formadas por espejos esféricos.Trazo de rayos para la formación de imágenes
Un objeto iluminado o que emite luz (como la punta de una vela) se considera un Objeto en óptica geométrica.
Colocando un objeto delante de un espejo cóncavo este formará una Imagen real de ese objeto
Debido a que la imagen se puede formar sobre una pantalla, se le denomina imagen real.
Sugerencia: Ver video en https://www.youtube.com/watch?v=xiIuPZq1QUs
Imágenes formadas por espejos esféricos. Ejemplos
Objeto colocado entre el centro de un espejo y el infinito
Para un objeto colocado entre el centro de un espejo y el infinito, la
imagen es real invertida, localizada
entre el foco y el centro
Imágenes formadas por espejos esféricos. EjemplosObjeto colocado en el centro de un espejo y entre el centro y
el foco
Para un objeto colocado en el centro de un espejo,
la imagen es real invertida, localizada en
el centro
Para un objeto colocado entre el centro de un espejo y el foco, la imagen es real
invertida, localizada entre el centro y el
infinito.
Imágenes formadas por espejos esféricos. Ejemplos
Objeto colocado entre el foco y el espejo
Para un objeto colocado entre el foco y el
espejo, la imagen es virtual y derecha,
localizada atrás del espejo
Imágenes formadas por lentes esféricas: Convergentes y divergentes.
Reglas de construcción de imágenes en las lentesLas trayectorias de los infinitos rayos que salen de un
objeto están definidas por estas reglas:
Regla 1. Todo rayo que viaja paralelo al eje
principal antes de entrar en la lente, pasa, al salir
de ella, por el foco imagen, .
Regla 2. Todo rayo que pasa por el foco objeto, ,
llega a la lente y se refracta en ella,
emergiendo paralelo al eje principal.
Imágenes formadas por lentes esféricas: Convergentes y divergentes.
Reglas de construcción de imágenes en las lentesLas trayectorias de los infinitos rayos que salen de un
objeto están definidas por estas reglas:
Regla 3. Todo rayo que pasa por el centro óptico
(que es el centro geométrico de la lente)
no sufre desviación.
Para localizar el punto imagen de un objeto frente a una lente, se
debe construir al menos la trayectoria de dos de los rayos mencionados
anteriormente.En el punto de cruce se forma el
punto imagen
Imágenes formadas por lentes esféricas: Convergentes y divergentes.
Formación de la imagen según la posición del objeto
Si el objeto está situado entre y el infinito, la imagen estará entre y y será invertida, real y más pequeña.
Llamemos a la distancia del objeto a la lente y a la de la imagen a la lente.
Si , entonces
2F
2F
objeto imagen
𝑝 𝑞
Imágenes formadas por lentes esféricas: Convergentes y divergentes.
Formación de la imagen según la posición del objeto
Si el objeto está situado en , la imagen estará en , y será de igual tamaño, invertida y real.
Llamemos a la distancia del objeto a la lente y a la de la imagen a la lente.
Si , entonces
2𝐹
2𝐹
objeto imagen
𝑝 𝑞
Imágenes formadas por lentes esféricas: Convergentes y divergentes.
Formación de la imagen según la posición del objeto
Si el objeto está situado entre y , la imagen estará situada más allá de y será de mayor tamaño, invertida y real.
Llamemos a la distancia del objeto a la lente y a la de la imagen a la lente.
Si , entonces
2F
2F
objeto imagen
𝑝𝑞
Imágenes formadas por lentes esféricas: Convergentes y divergentes.
Formación de la imagen según la posición del objeto
Si el objeto está situado en la imagen no se forma ya que las líneas no se cruzan (las líneas paralelas no se cruzan, excepto en el infinito).
Llamemos a la distancia del objeto a la lente y a la de la imagen a la lente.
Si , entonces es infinito
𝑝 𝑞
F
F
objeto
Imágenes formadas por lentes esféricas: Convergentes y divergentes.
Formación de la imagen según la posición del objeto
Si el objeto está situado entre y la lente, la imagen estará entre y el infinito y será virtual (la forman las prolongaciones de los rayos), de mayor tamaño y derecha.
Llamemos a la distancia del objeto a la lente y a la de la imagen a la lente.
𝑝𝑞
F
F
Imagen objeto
Si , entonces y del mismo lado que
Magnetismo y Óptica
Dr. Roberto Pedro Duarte ZamoranoE-mail: [email protected]
Webpage: http://rpduarte.fisica.uson.mx
© 2015 Departamento de Física Universidad de Sonora