Optica Geometrica

Óptica geométrica

La Óptica geométrica estudia la formación de imágenes por reflexión y/o refracción en los llamados sistemas ópticos (dioptrios, espejos y lentes), sin considerar la naturaleza ondulatoria o corpuscular de la luz, pues se fundamenta en leyes compartidas por ambos modelos.

Ley de propagación rectilínea de la luz. En un medio isótropo (mismas propiedades en todas direcciones) y homogéneo (misma composición en todas sus partes), la luz se propaga en línea recta y en todas direcciones a partir del foco emisor.

Ley de independencia de los rayos luminosos. La acción de cada rayo es independiente de la de los demás.

Imagina que tomamos una foto de un objeto con un paisaje de fondo; a continuación, tapamos el objeto y volvemos a fotografiarlo; esta segunda instantánea nos permite comprobar que, al tapar el objeto del primer plano, sólo se han interceptado los rayos que proceden de él, sin que se vea afectado el resto, por lo que los demás rayos volverán a formar la imagen del paisaje tal y como se apreciaba en la primera fotografía.

- Leyes de reflexión y refracción de los rayos luminosos. Ya estudiadas con detalle en el tema anterior y en el bloque de ondas, por lo que te remitimos a ellos. De estas leyes se deduce la siguiente ley.

- Ley de reversibilidad de las trayectorias de los rayos luminosos. Si se invierte el sentido del rayo reflejado o refractado, convirtiéndolo en incidente, el nuevo rayo reflejado o refractado está situado sobre la trayectoria del rayo incidente original, pero en sentido opuesto.

SISTEMA ÓPTICO.

Un sistema óptico está formado por un conjunto de superficies que separan medios de diferentes índices de refracción. Si el sistema está formado por superficies transparentes donde sólo tiene lugar la refracción, hablamos de dioptrio. Si el sistema está formado por superficies opacas donde sólo tiene lugar la reflexión, hablamos de espejo.

Según el radio de curvatura de las superficies, los sistemas ópticos pueden ser planos o curvos (nosotros sólo consideramos el caso particular de sistemas ópticos esféricos).

Un sistema óptico es sencillo cuando está formado por una sola superficie (dioptrio plano o esférico, espejo plano o esférico,...) y es compuesto si contiene varias superficies de separación de medios (láminas transparentes, prismas ópticos, lentes delgadas, ...). La complejidad de los sistemas ópticos aumenta cuando se construyen asociaciones de lentes, prismas, espejos, etc.; de entre estas asociaciones destacan las utilizadas en la observación de los objetos y que reciben el nombre de instrumentos ópticos.

El eje común perpendicular a todas las superficies que constituyen un sistema óptico se denomina eje óptico o eje principal del sistema óptico (figura 1). Cuando el(los) centro(s) de curvatura de la(s) superficie(s) esférica(s)

(C, o C1, C2) y el(los)

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