ÓPTICA GEOMÉTRICA. DEFECTOS DEL OJO
ÓPTICA GEOMÉTRICA Y LUZ. DEFECTOS DEL OJO. MATERIALES AUDIOVISUALES Y ENLACES:
La ÓPTICA GEOMÉTRICA se ocupa de los fenómenos ópticos que pueden ser interpretados considerando únicamente que la luz está constituida por rayos rectilíneos que proceden de un foco emisor. Con esta idea se pueden explicar los fundamentos de los dispositivos ópticos como espejos, lentes y aparatos más complicados como microscopios y telescopios.
- ECUACIÓN FUNDAMENTAL DEL DIOPTRIO ESFÉRICO. Punto de partida del resto de las ecuaciones que se obtendrán: dioptrio plano, espejo plano, espejo esférico y lentes.
- CONVENIO DE SIGNOS EN ÓPTICA GEOMÉTRICA
- ECUACIÓN DEL DIOPTRIO PLANO
- FOCO OBJETO Y FOCO IMAGEN, FORMACIÓN DE IMÁGENES EN EL DIOPTRIO ESFÉRICO
- AUMENTO LATERAL EN EL DIOPTRIO ESFÉRICO, ESPEJOS ESFÉRICOS Y LENTES
- OBTENCIÓN DE LA ECUACIÓN DE HEMHOLTZ PARA EL DIOPTRIO ESFÉRICO
- AUMENTO LATERAL A TRAVÉS DE LA ECUACIÓN DE HEMHOLTZ
- AUMENTO ANGULAR EN EL DIOPTRIO ESFÉRICO, RELACIÓN CON AUMENTO LATERAL
- ECUACIÓN DEL ESPEJO ESFÉRICO, FOCOS EN EL ESPEJO ESFÉRICO
- ECUACIÓN DEL ESPEJO PLANO
- LENTES. ECUACIÓN FUNDAMENTAL DE LAS LENTES DELGADAS
- FOCOS Y DISTANCIAS FOCALES EN LAS LENTES. POTENCIA DE UNA LENTE. CONSTRUCCIÓN DE IMÁGENES EN LAS LENTES
- TIPOS DE LENTES habituales en ejercicios de óptica geométrica para Física de Bachillerato.
- Ejercicios de óptica geométrica, con las soluciones: EJERCICIOS ÓPTICA
- Ley de Snell de la Refracción y Refracción: LEY DE SNELL ÓPTICA Y ONDAS . Obtención de la expresión de la Ley de Snell.
- REFLEXIÓN TOTAL Y ÁNGULO LÍMITE . Aplicación de este fenómeno en la fibra óptica.
- VISIÓN DEL COLOR
- DISPERSIÓN DE LA LUZ EN EL PRISMA ÓPTICO
- ESPECTROSCOPÍA ÓPTICA
EJERCICIO F2BE1292:
Calcula el índice de refracción de una sustancia respecto del aire sabiendo que su ángulo límite es de 30º.
DATO: naire=1
Video donde se resuelve este ejercicio y se añaden breves explicaciones teóricas: https://youtu.be/N6Ia2kTJPVc
EJERCICIO F2BE1293:
Un rayo de luz monocromática que se propaga en un medio de índice d refracción 1,58 penetra en otro medio de índice de refracción 1,23 formando un ángulo de incidencia de 15º (respecto a la normal) en la superficie de discontinuidad entre ambos medios.
a.- Determinar el valor de ángulo de refracción correspondiente al ángulo de incidencia anterior.
b.- Definir ángulo límite y calcular el valor para los dos medios anteriores.
Enlace al video donde se resuelve este ejercicio: https://youtu.be/p2cPi_guzAg
EJERCICIO F2BE2047
El robot Fénix-1 utiliza una cámara para fotografiar el suelo del planeta Hermione. La focal de la lente es 20 cm:
a.- Indicar el tipo de lente.
b.- Hallar la potencia de la lente.
c.- Hallar la posición de la imagen de un objeto situado a 35 cm de la cámara.
d.- Hallar la altura de la imagen de un objeto situado a 35 cm de la cámara que tiene una altura de 25 cm.
e.- Indicar las características de la imagen del objeto que se menciona en el apartado anterior.
f.- Para la situación descrita dibujar el trazado de rayos correspondiente.
Enlace al video donde se resuelve este ejercicio: https://youtu.be/bm3wYmTnc0g
EJERCICIO F2BE2048:
La miopía dificulta la visión de objetos lejanos y se corrige con una lente divergente que hace que el conjunto de lente y cristalino forma la imagen de un objeto lejano sobre la retina.
Disponemos de una lente divergente de una persona miope que tiene una potencia de -5 dioptrías.
a.- Hallar la distancia focal imagen de la lente.
b.- Hallar la posición de la imagen vista a través de la lente de un objeto situado a 1,5 m de la lente.
c.- Indicar las características de la imagen.
d.- Dibujar el trazado de rayos correspondiente.
Enlace al video donde se resuelve este ejercicio: https://youtu.be/qWZ25_7bA34
EN EL VACÍO, LAS ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS (ONDAS DE RADIO, LUZ…) VIAJAN A LA VELOCIDAD DE LA LUZ. CUANDO SE PROPAGAN EN UN MEDIO MATERIAL, SE FRENAN DEPENDIENDO DE LAS CARACTERÍSTICAS DEL MEDIO. EN EL AIRE APENAS SUFREN VARIACIÓN, CON LO QUE SE CONSIDERA QUE EN EL AIRE LA VELOCIDAD DE LAS ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS ES LA MISMA QUE EN EL VACÍO.
CUANDO UNA ONDA PASA DE UN MEDIO A OTRO DE ÍNDICE DE REFRACCIÓN DIFERENTE, CAMBIA SU VELOCIDAD, PERO SU FRECUENCIA NO CAMBIA, YA QUE EL FRENTE DE ONDA REFRACTADO SUSTITUYE INMEDIATAMENTE AL FRENTE DE ONDA INCIDENTE. COMO c=λ·f ; CAMBIARÁ SU LONGITUD DE ONDA.
EJERCICIO F2BE2092:
Por 5G se entiende en telecomunicaciones la quinta generación en tecnología de teléfonos móviles, que se pretende que para 2025 sustituya a la 4G. Las bandas más altas de la tecnología 5G se encuentran entre los 25 y 39 GHz, para alcanzar velocidades de descarga en el rango de los Gbit/s, similar a la que se alcanza con Internet por cable.
Suponiendo que un teléfono móvil funciona con ondas electromagnéticas de frecuencia 30 GHz:
- Hallar el periodo, la longitud de onda y el número de onda en el aire.
- Si resulta que la onda entra en un medio en el que su velocidad sufre una disminución, reduciéndose al 85% de su velocidad, obtener los valores de la frecuencia y la longitud de onda en ese nuevo medio.
- Hallar el índice de refracción del nuevo medio.
DATOS: 1 GHz=109 Hz; c=3·108 m/s; naire=1
Enlace al video donde se resuelve el ejercicio: https://youtu.be/H9bZIYmmSW8
EJERCICIO F2BE2093:
Un rayo láser es radiación electromagnética, que con un sistema de amplificación de la luz produce rayos de enorme intensidad. El rayo láser visible tiene longitudes de onda de 400 a 700 nm. No es un juguete y puede producir daños en el ojo irreversibles, así como en la piel.
Se hace incidir un rayo láser cuya longitud de onda en el aire es de 520 nm sobre un trozo de vidrio. Los rayos reflejados y refractados forman ángulos de 40o y de 30o respectivamente.
Hallar el índice de refracción del cristal y la longitud de onda de la luz láser en el interior del vidrio.
DATOS: 1 nm=10-9 m; naire=1
Enlace al video donde se resuelve el ejercicio: https://youtu.be/jNE-nPQq13c
DEFECTOS DEL OJO HABITUALES: MIOPÍA E HIPERMETROPÍA:
OJO NORMAL:
EL PUNTO REMOTO ES EL PUNTO MÁS LEJANO QUE SE PUEDE VER CON NITIDEZ. EN UN OJO NORMAL ESTÁ ENTRE 5 Y 6 METROS. (a partir de aquí todo te aparece enfocado)
EL PUNTO PRÓXIMO ES EL PUNTO MÁS CERCANO AL OJO QUE PUEDE VERSE CON NITIDEZ. EN UN OJO NORMAL ESTÁ ENTRE 15 Y 20 CM. (no ves bien más cerca de esa distancia)
EL OJO DE UNA PERSONA CON VISTA NORMAL (EMÉTROPE) PUEDE VER CON NITIDEZ LOS OBJETOS ENTRE ESOS DOS PUNTOS.
OJO MIOPE:
EL OJO MIOPE TIENE EL PUNTO REMOTO MUY CERCANO. NO VÉ BIEN LOS OBJETOS ALEJADOS. FORMA LA IMAGEN DELANTE DE LA RETINA.
PARA CORREGIR LA MIOPÍA LA LENTE DEBE FUNCIONAR DE MODO QUE EL INFINITO TE LO ACERQUE AL PUNTO REMOTO, QUE ES EL PUNTO MÁS ALEJADO QUE VE CON NITIDEZ.
ES CONVERTIR EL PUNTO REMOTO EN EL FOCO DE LA LENTE.
OJO HIPERMÉTROPE:
EL OJO CON HIPERMETROPÍA TIENE EL PUNTO PRÓXIMO MÁS ALEJADO DE LO NORMAL. FORMA LA IMAGEN DETRÁS DE LA RETINA.
PUEDE SER PORQUE EL OJO ES POCO PROFUNDO O A QUE LA CÓRNEA O EL CRISTALINO TIENEN UNA POTENCIA ÓPTICA DISMINUIDA.
PARA CORREGIR LA HIPERMETROPÍA LA LENTE DEBE FUNCIONAR DE MODO QUE LA IMAGEN TE LA COLOQUE EN EL PUNTO PRÓXIMO DEL OJO, QUE ES EL PUNTO MÁS CERCANO QUE VÉ CON NITIDEZ.
ES CONVERTIR LA IMAGEN DE UN OBJETO CERCANO EN SU PUNTO PRÓXIMO.
EJERCICIOS F2BE2094 Y F2BE2095, LA MIOPÍA Y LA HIPERMETROPÍA ENFRENTADAS:
EJERCICIO F2BE2094:
Un ojo miope se comporta de modo que el punto remoto está a 50 cm. ¿Qué lente se necesita para corregir esto?.
INDICACIÓN: La lente debería colocar el infinito en su punto remoto.
EJERCICIO F2BE2095:
El punto próximo de una persona se encuentra a 1,20 metros de distancia. Indicar la alteración que presenta su ojo, la lente que la puede corregir y las dioptrias de las gafas que le permitirían poder leer a 25 cm de distancia.
INDICACIÓN: La lente debería colocar la imagen del libro en el punto próximo del ojo.
IR AL VIDEO QUE RESUELVE LOS DOS EJERCICIOS: https://youtu.be/BLtL3ESsc5c
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