Fisica II Leyes de Refleccion

8/7/2019 Fisica II Leyes de Refleccion

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ALUMNA: HERNANDEZ TORRES MARIA DELCARMEN

PROFESOR: LAGUNA LUNA ROBERTO

GRUPO: 411 A

TURNO: MATUTINO

ASIGNATURA: FISICA II FECHA: 25 DE

ABRIL DEL 2011

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Reflexin de la luz.

La reflexin es el cambio dedireccin de un rayo o una ondaque ocurre en la superficie deseparacin entre dos medios, detal forma que regresa al medioinicial. Ejemplos comunes son lareflexin de la luz, el sonido y lasondas en el agua.


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LASLEYES DE REFLEXIN SON:

El rayo incidente, la normal y el rayo reflejadose encuentran en un mismo plano.

El ngulo de incidencia es igual al ngulo de

reflexin.


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Cuando estamos frente a un espejo

plano nuestra imagen es derecha

porque conserva la misma posicin;

virtual porque se ve como si estuviera

dentro del espejo ( la imagen real es la

que se recibe en una pantalla), y es

simtrica porque aparentemente est a

la misma distancia de la del espejo.


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ESPEJOS PLANOS ANGULARES.Se forman espejos planos angulares cuando se unen dos espejos planos por

uno de sus lados formando un cierto ngulo. Al colocar un objeto entre ellosse observar un nmero n de imgenes, que depender de la medida del

ngulo; el nmero de imgenes que se producirn entre dos espejos planos

angulares se calcula con la siguiente ecuacin

n= 360

-1 a donde: n = nmero de imgenes que se formana= ngulo que forman entre s los espejos

EJEMPLOSi dos espejos planos forman un ngulo de 90 ,

Cuntas imgenes producirn de un objeto?Datos

A=90

n=?

Frmula y desarrollo

De la ecuacin 55 se tiene:n= 360 -1 a

Sustituyendon=360-1 90

n=4-1

n= 3 imgenes


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ESPEJOS ESFRICOS.

Los espejos esfricos son casquetes de una esfera hueca, los cuales

reflejan los rayos luminosos que inciden en ellos. Son cncavos cuando la

superficie reflectora es la parte interior, y convexos si la superficie

reflectora es la parte exterior.

Elementos principales de un espejo esfrico

Se muestran los principales elementos de un espejo esfrico. En ella:

C = centro de curvatura, centro de la esfera de la que se obtuvo elespejo

V = vrtice, polo del casquete o punto donde el eje principal hace

contacto con el espejo.

Ep = eje principal , recta que pasa por C y V

Es = eje secundario, cualquier recta que pase por C

F = foco, punto del eje principal en que coinciden los rayos

reflejados o sus prolongaciones; es el punto medio entre C y V.

Vf = la distancia focal, que representa la distancia existente entre V

y F o entre F y C; es la mitad del radio de curvatura.


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DESARROLLO

La hiptesis de los rayos rectos luminosos no es la nica hiptesisde la ptica geomtrica. Para explicar el fenmeno de lareflexin de la luz es necesario suponer que la direccin de losrayos luminosos cambia en algunas circunstancias. Una imagen

en un espejo se ve como si el objeto estuviera atrs, y no frentea ste. La ptica geomtrica explica este familiar fenmenosuponiendo que los rayos luminosos cambian de direccin alllegar al espejo. La forma precisa en que ocurre este cambio seconoce como ley de la reflexin de la luz. Es una ley muysencilla: los rayos incidente y reflejado hacen ngulos iguales

con el espejo; o con la perpendicular al espejo, que es comosuelen medirse estos ngulos .si vemos nuestra imagen en unespejo plano del tamao que la vemos es porque los rayosincidente y reflejado forman ngulos iguales con el espejo.


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La ley de la reflexin de la luz: el ngulo de incidencia, i, y el dereflexin, r, de un rayo luminoso sobre una superficie son iguales;esto es i = r.

La ley de la refraccin de la luz: el seno del ngulo de incidencia,sen i, y el seno del ngulo de refraccin, sen r', de un rayoluminoso que atraviesa la superficie de separacin de dos mediostransparentes estn en las misma proporcin para cualquier valordel ngulo i; esto es, sen i /sen r' = n. Si la luz pasa de aire al agua,

sen i /sen r' = 4/3.


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Un cuerpo parcialmente sumergido en agua se ve chueco; como si se doblara al entrar al agua.

Este fenmeno se llama refraccin. Adems del agua se observa en muchos otros medios

transparentes, como el vidrio, llamados refringentes. Los fenmenos de refraccin se incorporan

a la ptica geomtrica simplemente suponiendo que los rayos luminosos cambian de direccin no

slo al reflejarse sino tambin al pasar de un medio refringente a otro; por ejemplo, del agua alaire, o del agua al vidrio, o del vidrio al aire. Un experimento sencillo que demuestra este cambio

de direccin se muestra en la imagen siguiente.Una moneda pequea en el fondo de

una taza vaca est apenas oculta por el

filo de la taza(a). Llenando lentamente

la taza con agua la moneda aparece

poco a poco, hasta observarse por

completo(b). Los rayos luminosos

emitidos por la moneda que llegan al

ojo debido a que son refractados en la

superficie del agua se muestran en esa

figura; la moneda se ve en la direccin

de estos rayos. El experimento muestra

tambin que los rayos refractados estn

ms cerca de la superficie en el medio

menos denso; el aire.


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La hiptesis de los rayos luminosos y las leyes de la reflexin y

de la refraccin de la luz son el fundamento de la ptica

geomtrica. Con ellas es posible predecir el curso que tomarnlos rayos luminosos que lleguen a lentes o a espejos. Por

ejemplo, los rayos que llegan de un punto luminoso a la lente de

una lupa comn son divergentes, pero se hacen convergentes al

atravesarla debido a las refracciones que ocurren en las dos

superficies del vidrio. Despus de alcanzar el punto deconvergencia los rayos vuelven a ser divergentes, de manera

que si los vemos desde un lugar ms lejano an, los percibimos

como si se originaran en el punto de convergencia; es decir,

como si el objeto hubiera sido transportado a ese lugar. Se dice

que en este punto se forma una imagen real del objeto. Las

leyes de la refraccin permiten calcular el lugar preciso donde

se forma esa imagen. Mirando con otra lupa en ese lugar se

observa la imagen amplificada del objeto. As es, esencialmente,

como funciona un telescopio.


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Una lupa intercepta rayos

divergentes emitidos por un puntoluminoso y los rene en otropunto. Los rayos reunidos parecensalir de este lugar. Se dice queaqu se forma una imagen realdel punto luminoso.

Un telescopio sencillo se compone de una lente, llamadaobjetivo, que forma cerca de ella una imagen real de unobjeto lejano, y de una lente de aumento, llamada ocular,

con la que se examina esta imagen.


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Leyes de la reflexin regular yespecular

Cuando la superficie reflectantees muy lisa ocurreuna

reflexin de luz llamada especular o regular. Para estecaso

las leyes de la reflexin son las siguientes:

1.El rayo incidente,el rayo reflejado y la recta normal,debenestar enel mismo plano (mismo medio),con

respecto a la superficie de reflexinenel punto de

incidencia.

2.El ngulo formado entreel rayo incidentey la recta

normal es igual al ngulo queexisteentreel rayo reflejado

y la recta normal.


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Reflexininterna total de la luz.

Cuando en la refraccinel ngulo deincidencia es mayor queel ngulo crtico ocurre lo

que seconocecomo reflexininterna total. Clculo del ngulo crtico:

: ngulo crtico; : ndice de refraccin

La retro reflexin es la capacidad que tienen algunas superficies que por su estructura

pueden reflejar la luz de vuelta hacia la fuente, sin que importe el ngulo de

incidencia original.

Se puede construir un retro reflector simple colocando tres espejos ordinarios de

forma que todos sean perpendiculares entre s (un reflector esquinero). La imagen

que se produce es igual a la imagen producida por un espejo pero invertida. Tal

como se observa en la figura, la combinacin de las diferentes superficies hace que

el haz de luz sea reflejado de vuelta a la fuente


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Reflexin acoplada compleja

La luz se refleja exactamente en la direccin de la fuente dedonde proviene debido a un proceso ptico no lineal. En estetipo de reflexin, no solo se invierte la direccin de la luz;tambin se invierte el frente de la onda. Un reflector acopladose puede utilizar para eliminar aberraciones en un haz de luz,reflejndola y hacindola pasar de nuevo por el dispositivo

ptico que causa

Reflexin de neutronesMateriales que reflejan neutrones, como por ejemplo el berilio.son utilizados en reactores nucleares y en armas atmicas. En las

ciencias fsicas y qumicas, la reflexin de neutrones es utilizadapara determinar la estructura y composicin interna de unmaterial.


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Reflexin del sonidoCuando una onda sonora golpea una superficie plana es reflejada de maneracoherente asumiendo que el tamao de la superficie reflectiva es losuficientemente larga con relacin a la longitud de la onda que incide. Tmese en

cuenta que las ondas del sonido audible tienen un amplio rango de frecuencias(de 20 Hz hasta 20000 Hz), al igual que la longitud de onda (que pude variar de20 mm hasta 17 m). Como resultado, se obtiene que la naturaleza en general, ascomo el comportamiento del fenmeno de reflexin vara de acuerdo con laestructura y la textura de las superficies de reflexin; por ejemplo, una superficieporosa tiende a absorber grandes cantidades de energa, mientras que unasuperficie spera (donde spero es relativo a la longitud de onda) reflejar lasondas en todas direcciones dispersando la energa de la onda, en lugar de reflejarel sonido en forma coherente. Esto nos lleva al campo de la Acsticaarquitectnica, porque la naturaleza de estas reflexiones son crticas para lasensacin del espacio en un auditorio.

Reflexin ssmicaLas ondas ssmicas producidas por terremotos o por otras fuentes tales como

explosiones, pueden ser reflejadas por capas dentro de la Tierra. El estudio delas ondas ssmicas reflejadas en las profundidades ha dado a los sismlogos laoportunidad de determinar las capas que conforman la estructura de la Tierra.El estudio de las ondas ssmicas reflejadas de poca profundidad se utiliza ensismologa por reflexin, que estudia la corteza de la Tierra en general, y enparticular para encontrar posibles yacimientos de petrleo o gas natural.


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