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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
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fxx
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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.