Espejo plano

Entre todos los caminos, ¿cuál elige la luz?

Principio de Fermat. (o del tiempo mínimo)

Principio de Fermat. (o del tiempo mínimo)

Entre todos los caminos, ¿cuál elige la luz?

Ley de Snell

Índice de Refracción: valores típicos

Material n    Vacío 1,00000 Aire (1atm, 20ºC)

1,00029

Agua (20º C)

1,33

Cuarzo fundido 1,46Vidrios

1,46-1,96

Poliestireno 1,55Cristal de roca 1,65Zafiro 1,77Diamante 2,42   

( λ = 589 nm, luz amarilla del sodio)

CL

sen

IC

sen

LI

sen

LC

sen

IC

sen

LI

sen

t

i

´´

Ecuación de Descartes de los dióptricos

Construcción errónea

Lentes. Para qué sirven? Para ver mejor. Para redireccionar la luz Para distinguir cosas que no se ven a

simple vista.

Lentes adosadas

Potencia y dioptrías222

111

1

´

11

1

´

11

fxx

fxx

222

111

1

´

11

1

´

11

fxx

fxx

222

111

1

´

11

1

´

11

fxx

fxx

222

111

1

´

11

1

´

11

fxx

fxx

INSTRUMENTOS ÓPTICOS

Ojo humano Lupa Microscopio Telescopio de Kepler Telescopio de Galileo Telescopios reflectores (Newton,

Cassegrain, etc.)

El ojo humano

Bastón Cono

De las casi 70 dioptrías de poder refractor del ojo completo, la cornea es responsable de 51.8 en su parte delantera y -7.04 en su parte trasera, dando un poder refractivo compuesto de alrededor de 43 dioptrías.

El índice de refracción de los fluidos del ojo es cercano al valor del agua, n= 4/3 = 1.333. En el caso de la cornea vale 1.376.

Enfoque y profundidad de campo

Luneta de Buceo

Distribución de conos y bastones

Cámara fotográfica

Detector de estado sólido (CCD)

Tamaño angular de la imagen

Efecto del desenfoque y pupilas limitadoras

Pupila con dos aberturas

Lupa

u

u'

u

u

tang

tang´A angular Aumento ang

Microscopio de Leeuwenhoek

Cabeza de un piojo

Telescopio de Kepler

Telescopio de Galileo

Instrumentos ópticos: microscopio compuesto

fefo

Objetivo Ocular

L

D

Instrumentos ópticos: telescopio de Kepler

fefo

Objetivo Ocular

Microscopio

Telescopio de Cassegrain

Telescopio de Newton

Telescopio Espacial Hubble(Cassegrain)

Aberración esférica

Aberración cromática

Trazado exacto

Imágenes con el Hubble(antes y después de la corrección)

EL OJO DESDE EL PUNTO DE VISTA ÓPTICO Para comparar el efecto relativo de las diferentes regiones del ojo en la refracción nos resulta útil el

concepto de potencia en dioptrías que vimos antes ya que estas se suman directamente cuando están una a continuación de la otra.

De las casi 70 dioptrías de poder refractor del ojo completo, la cornea es responsable de 51.8 en su parte delantera y -7.04 en su parte trasera, dando un poder refractivo compuesto de alrededor de 43 dioptrías. Mientras que la mayor parte de la refracción ocurre en la cornea (alrededor del 80%), este valor es fijo y no permite ajustes.

El cristalino agrega unas 8.07 en su parte delantera y unas 10.9 en su parte trasera. El índice de refracción de los fluidos del ojo es cercano al valor del agua, n= 4/3 = 1.333. En el caso de

la cornea vale 1.376. El cristalino, variando la curvatura de sus superficies por medio de los músculos ciliares, ajusta el foco

fino para que la imagen real final se forme nítida en la retina. Este proceso se llama acomodación. Se puede notar entonces que la mayor parte de la desviación de los rayos se produce en la cornea.

Para que esto suceda la parte exterior del ojo debe estar en aire. Si nos sumergimos en agua, el medio exterior tiene prácticamente el mismo índice de refracción que la

cornea y la desviación más importante de los rayos no se produce. El cristalino no es capaz de corregir esa falta de refracción y no podemos ver nítidamente bajo el agua. Para evitarlo debemos introducir una cámara de aire entre el ojo y el agua por medio de la luneta de buceo. Los moken, indígenas de Myanmar y Tailandia, pueden mejorar la visión subacuática reduciendo el tamaño de sus pupilas.Existe una creencia no demostrada ni explicada que las personas zurdas tienen mejor visión subacuática.Algunos animales acuáticos enfocan modificando la longitud del ojo.