Optica Geometrica ensayo

Optica Geometrica

La óptica geométrica ha sido una de las principales ramas de la física ya que esta es el estudio de la luz y los fenómenos producidos por la misma, su interacción con diferentes cuerpos como espejos, planos y diferentes medios. En forma poética podríamos decir que desde que alguien ve a la persona que le gusta, hasta un astrónomo observando las estrellas hay óptica. Sin embargo de una forma más científica la óptica comenzó de manera formal cuando Newton hizo que un rayo de luz blanca atravesara un prisma de cristal, descomponiéndola así en los colores de arcoíris, el espectro de luz visible

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La óptica geométrica se diferencia de la óptica física porque se basa en las siguientes leyes:

• Refracción: De acuerdo a las leyes de Snell- descartes la refracción (basado en el principio de Huygens) es el cambio de dirección que experimenta un rayo de luz al cambiar de un medio transparente a otro transparente.

• Reflexión: es el cambio de dirección de una onda, que al entrar en empalme con la superficie de separación

La óptica geométrica es actualmente aplicada en diferentes artefactos como lo son los láser, las cámaras, microscopios y los telescopios.

Los telescopios son uno de los artefactos que más han ayudado al humano al progresar en conocimiento sobre el espacio, desde Galileo Galilei (1564-1642) la vida no ha sido la misma, el marcó un antes y un después. Gracias a la creación del telescopio hemos logrado ver tan lejos como las estrellas y galaxias, sin embargo ¿realmente sabemos cómo funciona un telescopio? a continuación se muestra cómo funciona este artefacto basado en los principios de la óptica geométrica.

Existen 2 tipos de telescopio básicos, el reflector que contiene espejos y lentes y el refractor constituido de lentes, del cual hablaremos a continuación

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En los telescopios refractores una lente (objetivo) la más cercana al objeto capta los rayos casi paralelos por la gran distancia, estos se refractan en la lente y se dirigen hacia un punto que origina una imagen del objeto pequeña e invertida, en el interior del tubo. Posteriormente el segundo lente (ocular) toma esos rayos los refracta y agranda la imagen, invirtiéndola de nuevo.

Esto sucede porque cuando un objeto– o la imagen del objeto en este caso- se encuentra entre la distancia focal y el doble de esta, los rayos refractados darán una imagen ampliada lista para ser captada por nuestro ojo, esto es un caso peculiar de las lentes convexas que se usa con frecuencia en distintos objetos para aumentar el tamaño de la imagen.

Cuanta más luz recoge el objetivo, más potente se vuelve el telescopio es por eso que los grandes telescopios refractores ocupan un lente más grande.

Es así como funcionan estos telescopios he aquí un resumen de su funcionamiento.

• El objetivo recoge la luz emitida por el objeto a observar.

• Una segunda lente –el ocular. se encarga de aumentar la imagen.

• Cuanto más grande el objetivo más luz recoge y se puede ampliar en mayor medida la imagen.

Problema de

aplicación

El telescopio óptico refractor más grande del mundo se encuentra en el Observatorio de Yerkes, en Wisconsin. Se le conoce como el telescopio de “40 pulgadas” lo que significa que el diámetro del objetivo es de 40 pulgadas 0 102 cm. El objetivo tiene una longitud focal de 19 metros, y el ocular una longitud de 10cm.

a) Calcule la potencia de amplificación total de este telescopio.

Solución: se resuelve por medio de la siguiente formula:

M=θ/θ=(h/fe)/(h/fo)=-fe/fo

sustituyendo nuestros datos queda asi:

M=-fo/fe=-19m/.10m=-190x.

por lo tanto la solución es 190 mts.

Conclusión: Samuel Hernández Alcántara

En éste trabajo integrador hacemos énfasis a la aplicación de la óptica geométrica, una de las ramas que ha estudiado la física para comprender fenómenos y sus diferentes manifestaciones en distintas formas que tienen distintas funciones, que se manifiestan en distintas situaciones de la vida cotidiana, analizando desde los comienzos del estudio de las luces, que se propagan y chocan con diferentes materiales con distintas formas que proyectan la luz de normas diferentes al entrar en contacto con esta.

Teniendo como ejemplo dos leyes, una es la refracción, esta expone que la luz al chocar con un material como por ejemplo el cristal, altera la dirección en la que anteriormente se dirigía, atravesando el material, que por el contrario en la segunda ley que es la reflexión, no penetra, si no que, al entrar en contacto con el material pulido, se refleja, formando ángulos iguales con respecto a la recta perpendicular al plano.

En éste caso ponemos el ejemplo del telescopio en el cual se aplica la óptica geométrica, artefacto que nos ayuda a visualizar fenómenos a largas distancias, para éstos, encontramos 2 tipos, además podemos resaltar las diferentes formas que existen de lentes, como lo son los biconvexos, los planoconvexos y los cóncavo convexos, que permiten distintas proyecciones, que pasan por distintos puntos que se encuentran implícitos como son el centro, el vértice y los focos, puntos que se ven relacionados con la forma en que los rayos se propagan a través del lente.

Además, comprendimos que los factores que influyen en la calidad de visualización a través de los lentes son importantes ya que sin éstos sería complicado obtener los resultaos, factores como la distancia, la cantidad de luz, la potencia, el tamaño del lente, que nos permiten observar con el ojo humano objetos a larga distancia con el telescopio de una manera fácil.

Conclusión:

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