Optica Y Sonido

Optica.

La Óptica es la rama de la física que estudia el comportamiento de la luz, sus características y sus manifestaciones. Abarca el estudio de la reflexión, la refracción, las interferencias, la difracción, la formación de imágenes y la interacción de la luz con la materia.

Las dos grandes divisiones son. 1° La óptica geométrica, 2° La óptica física.

1° Se ocupa de cómo se comporta la luz. (Reflexión, refracción, etc. La luz como una recta)

2° Se ocupa del cómo y el porqué, la naturaleza de la luz. (Ondulatoria, corpuscular, origen, etc. La luz como partícula)

Cuando vas a un teatro, tu vas a ver una película en la "pantalla grande". Si la película no estuviera en una pantalla grande, no sería tan divertido como lo es. Ahora, la pregunta es, cómo obtenemos video de una película proyectado en una pantalla grande. El film no puede ser del mismo tamaño que la pantalla porque eso sería demasiado ineficiente.

Los puntos a considerar en esta situación es que la imagen será proyectada en una pantalla grande. Si el objeto es proyectado, entonces la imagen formada debe ser real. La original es mucho más pequeña que la imagen que se forma. Entonces estamos ante la situación del caso 4. La imagen formada del objeto debe ser ampliada, real e invertida, en el otro lado de la lente, y más allá de 2F. Usted puede desear saver porque la imagen en la pantalla grande no está al revés, y esto es porque el video está colocado en el proyector está invertido, de esta manera, cuando este se invierte, se vuelve recto (en la dirección correcta).

Máquina fotocopiadora

La mayoría de veces que usted usa una fotocopiadora, es para hacer una copia exacta de una página. Por copia exacta, queremos decir conservar el mismo tamaño de letra o de imágenes que el original. Una máquina fotocopiadora básicamente implica colocar un original sobre el vidrio, bajo el cual hay lentes, y bajo la lente hay otro papel en el que se hará la copia. El objeto (que es el original) está proyectado en la pantalla (que el la hoja de papel).

Bajo la mayoría de circunstancias, la máquina fotocopiadora estará implicada en la situación del caso 3. Esto es cuando el objeto está a 2F, y la imagen formada debe tener el mismo tamaño, real e invertido, esto usualmente no nos preocupa porque usted simplemente puede voltear la hoja para volverla a la posición correcta.

A veces, si hay una pequeña parte de un dubujo que usted quiere fotocopiar, usted incrementará la imagen para que ocupe una página entera. Esto sería parte de la situación del caso 4, en el cual el objeto está entre F y 2F, y la imagen es ampliada, todavía real e invertida, en el otro lado de la lente y más allá de 2F. Nosotros sabemos que la máquina fotocopiadora por sí misma no cambia el tamaño. Por lo tanto, algo dentro de la máquina misma debe estarse movimiendo. Esta es la misma lente. Para enbgrandece r al objeto, la lente se mueve hacia el vidrio sobre el cual está puesto el original. De esta manera, el objeto estará entre F y 2F, y al mismo tiempo, la distancia al papel colocado del otro lado la lente será incrementado porque la imagen estará más allá de 2F.

Otras veces, usted puede querer minimizarla imagen. Cuando esto sucede, cambiamos la situación al Caso 2, donde el objeto está más allá de 2F, y la imagen es entre F y 2F en el otro lado del lente, y la imagen es más pequeña. Esta vez, el lente se mueve acercándose a la hoja de papel donde se hará la copia (donde se formará la imagen). Esto incrementará la distancia entre el vidrio y la lente, y disminuriá la distancia entre la lente y el papel.

Lentes de Aumento

En esas viejas películas de detectives, antes de que se hayan desarollado esos instrumentos de alta tecnología, el detective siempre tenía una lupa o lente de aumento para inspeccionar la escena del crimen. Talvez usted se prenguntaría cómo funciona realmente un lente de aumento. Solamente se ve como una pieza de vidrio adjunta a un manho, pero las ventanas son vidrios, y cuando vemos a través de ellas nada parece ser más grande de lo normal. Esto es porque el vidrio en una lupa está actuando como un lente de aumento. Es curvado levemente para formar un lente convexo, mientras el vidrio en nuestras ventanas son vidrios planos.

Los lentes de aumento no están proyectando una imagen en algo; es meramente la curvatura de los rayos de luz del objeto, así que el objeto aparecerá más grande. El lente de aumento es un ejemplo de la situación del Caso 6, en el cual es objeto es entre el centro de la lente y F, y la imagen es ampliada, virtual y recta, y en el mismo lado. Este es el porque un vidrio de aumento solamente trabaja bien cuando está suficientemente cerca del objeto. (porque el objeto debe estar entre el centro y F).

El telescopio

Es un instrumento óptico empleado para observar objetos muy grandes que se encuentran a muy lejanas distancias como por ejemplo estrellas, cometas, planetas, entre otros. La primera persona que descubrió este instrumento por casualidad fue el fabricante de gafas Hans Lipeershey un cierto día cuando sostenía en cada una de sus manos una lente y al mirar por ellas pudo observar a gran distancia el gallo de la catedral muy cercano a él, entonces él montó las lentes en un tubo con la finalidad de conservar la distancias relativas de las lentes. De esta forma inventó uno de los instrumentos ópticos de más ayuda para la humanidad y para el campo científico para descubrir los fabulosos misterios del Universo.

La noticia de este descubrimiento viajó por todos los países, entonces Galileo Galilei también decidió fabricarse uno propio al cual le puso el nombre de telescopio, enfocando al cielo pudo observar los cuatro satélites de Júpiter, los cráteres de la luna, las fases de Venus, las manchas solares y multitudes de estrellas poco brillantes que no pueden ser vistas simplemente por el ojo humano.

Todas aquellas observaciones realizadas por Galileo fueron realizadas con un microscopio pequeño son no más de un metro de longitud. Pero como la observación estelar es indiferente, en cuanto a la posición de la imagen que se obtenía, Galileo utilizó el telescopio con dos lentes convergentes que daban una imagen invertida y virtual.

Con el fin de tener una mayor cantidad de información poco a poco los telescopios fueron haciéndose más grandes y de mayor diámetro lo que implicaba cada vez de mayor diámetro y grosor las lentes. En el año de 1656 Christian Huygens construyó un telescopio aproximadamente de 7 metros de largo y pudo observar los anillos de Saturno, pero cada vez las personas que fabricaban telescopios trataban de construirlos más grandes se encontraron con un problema técnico, que la lente entre más grandes era, la imagen del objeto observado se tornaba borrosa y mostraba una franja cromática a su alrededor.

Con los estudios realizados por Isaac Newton sobre todo lo referente a lentes con el afán de solucionar esta problemática, encontró la razón de ese defecto en el hecho de la diferencia en la desviación que presentaban los diferentes colores, ya que cada uno de éstos se caracteriza por tener su propia longitud de onda.

En 1633 el matemático escocés Jaime Gregory diseñó un telescopio de reflexión y cinco años después de ser diseñado este instrumento Newton construyó con éxito el primer telescopio de ese tipo. De esa forma remplazó la lente de objeto por un espejo cóncavo, y así se logró suprimir la aberración cromática inherente a la formación de imágenes en las lentes.

La figura que se ilustra a continuación explica como se obtiene la imagen en un telescopio refractor empleando para la observación astronómica. Las lentes utilizadas son biconvexas tanto en el objetivo como en el ocular y la imagen que se obtiene es virtual e invertida.

La cámara fotográfica

Este instrumento fue descubierto por el gran pintor e inventor Leonardo da Vinci (1452 - 1519), realizó este descubrimiento cuando él se encontraba en una habitación oscura protegiéndose del intenso sol de verano cuando en la pared se observaba un paisaje idéntico al exterior peor invertido. Éste fue el nacimiento de la primera idea de la cámara oscura que más tarde se transformaría en la cámara corriente fotográfica.

A inicios del siglo XVI el árabe Ibnol Haitham estudió los eclipses solares y los de la luna. Consiguió pasar por un agujero pequeño los rayos luminosos emitidos por el sol y reflejados por la luna. Estos fueron proyectados en la pared de la habitación oscura. Este principio fue utilizado en los siglos XVII y XVIII para dibujar edificaciones y paisajes, su reproducción se lo realizaba en la parte interior de una tienda de campaña como cámara oscura. Después en el año de 1893 el Francés "Daguerre" empleó placas de cobre recubiertas de yoduro de plata, material sensible a la luz, que dejaba impreso el objeto observado en las placas. Sin embargo, el tipo de impresión en este material tenía un gran inconveniente que las fotografías tenían de ser preparadas con anterioridad y reveladas inmediatamente des pués de la exposición.

Después de poco tiempo aparece un nuevo método descubierto por George Eastman que consistió en aplicar una placa sensible sobre una cinta flexible de celuloide de manera que los negativos obtenidos podían ser almacenados en rollos sin que estos pudieran dañarse.

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