“APLICACIÓN DE LA ÓPTICA EN LENTES” INTEGRANTES: Castro Santoyo, Jimena

Rado Yarin, Luis Fernando

Soto Chillitupa, Jakelyne

Urquizo Warthon, Warner

CURSO: TALLER DE FÍSICA APLICADA A LA MEDICINA.

GRUPO: 2

FECHA DE ENTREGA: LUNES 13 DE MAYO

OBJETIVO: Identificar a través de lentes convexos y cóncavos, los ángulos y variaciones a partir de los fenómenos de refracción y reflexión de la luz.

MATERIAL:

- Equipo de óptica básico (lentes de mica cóncavos, convexos, bicóncavos, biconvexos)

-Equipo láser.

-Lámpara óptica.

-Dispositivo de óptica geométrica.

-Agua.

- Videos de introducción al concepto de óptica, reflexión y refracción de la luz.

TEORÍA:

ÓPTICA GEOMÉTRICA

El estudio de las imágenes, producidas por refracción o por reflexión de la luz se llama óptica geométrica. La óptica geométrica se ocupa de las trayectorias de los rayos luminosos, despreciando los efectos de la luz como movimiento ondulatorio, como las interferencias. Estos efectos se pueden despreciar cuando el tamaño la longitud de onda es muy pequeña en comparación de los objetos que la luz encuentra a su paso.

Para estudiar la posición de una imagen con respecto a un objeto se utilizan las siguientes definiciones:

•Eje óptico. Eje de abscisas perpendicular al plano refractor. El sentido positivo se toma a la derecha al plano refractor, que es el sentido de avance de la luz.

•Espacio objeto. Espacio que queda a la izquierda del dioptrio.

•Espacio imagen. Espacio que queda a la derecha del dioptrio.

Imagen real e imagen virtual. A pesar del carácter ficticio de una imagen se dice que una imagen es real si está formada por dos rayos refractados convergentes. Una imagen real se debe observar en una pantalla. Se dice que

es virtual si se toma por las prolongaciones de dos rayos refractados divergentes.

Dos puntos interesantes del eje óptico son el foco objeto y el foco imagen:

Foco objeto. Punto F del eje óptico cuya imagen se encuentra en el infinito del espacio imagen.

Foco imagen. Punto F´ del eje óptico que es la imagen de un punto del infinito del espacio objeto.

La construcción de imágenes es muy sencilla si se utilizan los rayos principales:

Rayo paralelo: Rayo paralelo al eje óptico que parte de la parte superior del objeto. Después de refractarse pasa por el foco imagen.

Rayo focal: Rayo que parte de la parte superior del objeto y pasa por el foco objeto, con lo cual se refracta de manera que sale paralelo . Después de refractarse pasa por el foco imagen.

Rayo radial: Rayo que parte de la parte superior del objeto y está dirigido hacia el centro de curvatura del dioptrio. Este rayo no se refracta y continúa en la mismas dirección ya que el ángulo de incidencia es igual a cero.

Índice de refracción. Leyes de reflexión y refracción

Leyes de la reflexión:

Los rayos incidente, reflejado y la normal a la superficie están en el mismo plano

El ángulo entre el rayo reflejado y la normal es igual al ángulo entre el rayo incidente y la normal

θ1 =θ1 '

Índice de refracción. Leyes de reflexión y refracción

Leyes de la refracción:

Los rayos incidente, refractado y la normal a la superficie

están en el mismo plano.

El ángulo entre el rayo incidente y la normal y el ángulo entre el rayo refractado y la normal guardan la siguiente relación.

Ley de Snell

n1 senθ1 = n2 senθ 2

Metodología:

Al inicio de clases observamos videos acerca de la óptica, este fenómeno en los ojos, la reflexión y la refracción de la luz, luego atendimos a la explicación del experimento, para luego aplicarlo con los materiales correspondientes.

Primero armamos el equipo en la mesa de trabajo, colocamos el dispositivo de óptica geométrica firmemente en la mesa, encendiéndolo, y asegurando el plato con cinta en la mesa, de acuerdo al ángulo de luz.

Tomamos los espejos de mica, usando primero el lente cóncavo, la luz traspaso el cuerpo probando en cada ángulo correspondiente obteniendo:

Para 0° - 0 °

Se usa la fórmula

n1 (sin 1 )=n2(sin2)

1sin 0=n2sin 0

∝=n2

Los demás resultados fueron:

2.- 10° - 6°

1sin 10=sin 6 (n2)

1.66=n2

v2=cn2

v2=3 x108

1.66=1.8x 108m /s

3.- 20° – 12.5°

sin 20sin 12.5

=n2

1.58=n2 1.89 x108=v2=

31.58

4.- 30° - 19°

sin 30sin 19

=n2=1.54

v2=31.54

=1.95 x 108

5.- 40° - 25°

sin 40sin 25

=n2=1.52

v2=31.52

=1.97 x108

6.- 50° - 30°

sin 50sin 30

=n2=1.53

v2=31.53

=1.96 x 108

7.- 60° - 35°

sin 60sin 35

=n2=1.51

v2=31.51

=1.99 x108

8.- 70° - 38.5°

sin 70sin 38.5

=n2=1.51

v2=31.51

=1.99 x108

9.- 80° - 91°

sin 80sin 91

=n2=1.50

v2=31.50

=2 x108

Con el espejo convexo, hacemos lo mismo obteniendo:

Fórmula:

n2=c→velocidad de laluz

v2=3 x108m / s

v2=cn2

=…

RESULTADOS:

1.- 10° - 15°

sin 10sin 15

=n2=0.67

v2=30.67

=4.47 x108

2.- 20° - 30°

sin 20sin 30

=n2=0.68

v2=30.68

=4.38 x108

3.- 30° - 48°

sin 30sin 48

=n2=0.67

v2=30.67

=4.46 x108

4.- 40° - 73°

sin 40sin 73

=n2=0.67

v2=30.67

=4.46 x108

Resultados en agua

1.- 0° - 0°

2.- 10° - 8°

sin 10sin 8

=n2=1.25

v= 31.25

=2.4 x108

3.- 20° - 16°

sin 20sin 16

=n2=1.24

v= 31.24

=2.42x 108

4.- 30° - 24°

sin 30sin 24

=n2=1.58

v= 31.58

=1.9x 108

5.- 40° - 32°

sin 40sin 32

=n2=1.21

v= 31.21

=2.47 x 108

6.- 50° - 38°

sin 50sin 38

=n2=1.24

v= 31.24

=2.41x 108

7.- 60° - 48°

sin 60sin 48

=n2=1.22

v= 31.22

=2.45 x108

8.- 70° - 49°

sin 70sin 49

=n2=1.25

v= 31.25

=2.41 x108

9.- 80° - 65°

sin 80sin 65

=n2=1.09

v= 31.09

=2.76x 108

CONCLUSIONES:

- Vemos que la luz puede ser desviada según la superficie en la cual es proyectada.

- En el agua la luz tiende a desviarse.- La velocidad de la luz disminuye cuando es proyectada sobre una mica

cuyos lados son liso y convexo, pero aumenta cuando la mica es cambiada de posición.

- En el agua la velocidad de la luz es más que en el primer caso pero menos que el segundo.

- Nos ayudó a comprender el funcionamiento del ojo humano y cómo ayuda los lentes a tener una mejor visión.