Click here to load reader

Presentacion optica fisica

  • View
    1.143

  • Download
    3

Embed Size (px)

Text of Presentacion optica fisica

Presentacin de PowerPoint

OPTICAFISICA

INTRODUCCINLa ptica es la parte de la fsica que estudia a la luz, sus propiedades y todos los fenmenos relacionados con la luz. Para el estudio de la luz la ptica se divide en dos ramas: la ptica geomtrica y la ptica fsica. ptica El principal estudio de la ptica es la luz. La luz es una energa de radiacin llamada electromagntica, esto quiere decir que es una onda electromagntica, sea que esta compuesta de electricidad y de magnetismo La ptica estudia los fenmenos de la luz, pero tambin estudia el como controlarlo de ah que se le conozca tambin la ciencia que controla la luz

OBJETIVOSIdentificar las partes que constituyen el ojo humano y su funcin en el sentido de la vista.Seguir el desarrollo histrico de los distintos instrumentos pticos.Saber caracterizar la luz como fenmeno ondulatorio de naturaleza electromagntica.Conocer el significado de las funciones de transferencia ptica en iluminacin coherente e incoherente y su relacin con la calidad ptica de la imagen.Saber analizar la difraccin por estructuras peridicas: red de difraccin.

MARCO TEORICOEL OJO HUMANOEl ojo humano es un rgano sensitivo, producto de la evolucin de regiones fotosensibles situadas en la superficie de los invertebrados. El alto grado de la perfeccin de este rgano esta acompaado con el desarrollo del cerebro humano que convierte unas manchas de color abirragadas inmviles en un mundo de objetos que pueden ser distinguidos y analizados.ANATOMIA DEL OJODentro de la envoltura protectora cada ojo posee un sistema de lentes, un estrato de receptores y un sistemas de nervios para conducir al cerebro los impulsos generadores por estos receptores

ANATOMIA DEL OJO Definicin de algunos conceptos del ojo humanoESCLEROTICA: Envoltura protectora externa del globo ocularCRNEA: Membrana dura y transparente situada en la parte anterior del globo del ojoCOROIDES: Estructura pigmentada que contiene muchos de los vasos sanguneos que nutren a las estructura del ojo. RETINA: Tejido nervioso que contiene las clulas receptoras.LENTE DEL CRISTALINO: Estructura elstica, transparente, reproduce en la retina las imgenes de los objetos.IRIS: Contiene fibras musculares circulares que causan constriccin en la pupila y fibras radiales que la dilatan, regulando de esta manera la cantidad de luz que penetra el ojo.CUERPO VITREO: Material gelatinoso, claro, que ocupa el espacio que queda entre el cristalino y la retina.HUMOR ACUOSO: Liquido de bajo contenido proteico que es formado en parte por difusin y parte por el transporte activo de sus componentes desde la plasma.

LA VISION La visin es la reunin de imgenes que captan los ojos a travs de los impulsos nerviosos y que el cerebro se encarga de descifrar.

La visin normal depende de la capacidad del ojo para refractar la luz.

Video 1-2LA NATURALEZA DE LA LUZLa luz es una onda o una partcula? Esta ha sido una pregunta fundamental en el estudio de la fsica.

* DEMCRITO (Hasta el siglo IV a.c): La luz era un flujo de partculas emitido por los cuerpos visibles. Segn la fsica aristotlica la luz era una especie de pulso enamado por los cuerpos visibles.

* LEONARDO DA VINCI ( 1452-1519): Estableci una similitud entre la luz, el sonido y las ondas en el agua.

* NEWTON: Estudio el comportamiento de la luz a travs de observaciones concienzudas y rigurosas, luego de lo cual, adopto el modelo corpuscular, es decir, interpreto la luz como un flujo de partculas.

LA VELOCIDAD DE LA LUZ La luz se propaga tan rpido que, podra pensarse que lo hace instantneamente. Esto explica porque los antiguos griegos consideraban que la velocidad de la luz era infinita.

- GALILEO: diseo un mtodo para determinar la velocidad de la luz, una noche oscura, Galileo se ubico a una cierta distancia de uno de sus ayudantes, cada uno portando una fuente de luz. Luego, uno de los dos diriga es haz de la luz de su fuego, hacia el lugar donde se ubicaba el otro, quien, luego de un cierto tiempo, debera haber el resplandor.La conclusin de Galileo fue la siguiente: la propagacin de la luz, si no es instantnea, es extremadamente rpida.

JAMES BRADLEY: (1729 Astrnomo ingles) Hizo otras observaciones de tipo astronmico clculo la velocidad de la luz partiendo de lo que se conoce como ABERRACIN ESTELAR (consiste en el desplazamiento de una estrella con respecto al observador) Este desfase es debido a la velocidad de la tierra, en su movimiento alrededor del sol.

- LOUIS FIZEAU: (Fsico francs) fue el primero en determinar la velocidad de la luz por un mtodo no astronmico. La luz producida por la fuente, se refleja en el espejo semitransparente, el cual, a dems de reflejar, permite el paso de parte de los haces de la luz incidente. Luego, pasa a travs de una de las ranuras de la rueda dentada. La rueda se hace girar con una velocidad angular lo suficiente grande para que la luz reflejada pase por la siguiente ranura. De este modo, la luz llega al espejo semitransparente, lo atraviesa y es percibida por el ojo del observador. Si el movimiento en la rueda se mantiene a la misma velocidad, siempre llegara luz al observador. La rueda dentada utilizada por FIZEAU tenia 720 ranuras y giraba con una frecuencia de 25,2rev/s.

Siguiendo un procedimiento similar, Fizeu calculo al velocidad de la luz en 3,13 * 108 m/s LEON FOUCAULT: (FISICO FRANCES) En 1862 midi la velocidad de la luz reemplazando la rueda dentada por un espejo giratorio. El valor obtenido fue de 2,98 * 108 m/s. Al introducir en la trayectoria de la luz un tubo con agua, comprob que la velocidad de la luz en el agua era menor que en el aire.

- ALBERT MICHELSON: En 1880, utiliz el mtodo de Foucault y obtuvo un valor de 2,99*108 m/s. A partir de un anlisis cuidadoso de las medidas obtenidas hasta 1964. se estableci que el valor mas probable para la velocidad de la luz es 2,998*108 m/s. Posteriormente se comprob que la velocidad de la luz en el vaci era prcticamente igual a la velocidad de la luz en el aire, por lo que, por conveccin, en adelante, nos referimos con la letra C para indicar la velocidad en cualquier medio. As mismo, emplearemos un valor aproximado a: C=3*108m/sINTERFERENCIA DE LA LUZEn el estudio de interferencia de ondas, se establece que cuando dos fuentes vibran en fase y con la misma frecuencia, en algunos puntos hay interferencia destructiva. Se vio tambin que se obtienen resultados similares si las fuentes presentan la misma frecuencia y una diferencia de fase constante.A estas fuentes se les llama FUENTES COHERENTES .

DIFRACCIN DE LA LUZLa luz viaja en lnea recta, sin embargo el fsico Italiano FRANCESCO GRIMALDI, estudi la desviacin de la luz la llamo difraccin. Este efecto lo analizamos al estudiar el comportamiento de las ondas. La difraccin se percibe fcilmente para las ondas sonoras.

Si observas las sombras que aparecen en los bordes de un objeto iluminado por una fuente puntual, veras una regin brillante bordeando la orilla del objeto y en algunos casos alcanzaras a ver una banda de luz dbilmente iluminada a lo largo del centro de la sombra. Este fenmeno solo puede entenderse en trminos del comportamiento ondulatorio de la luz, a partir del cual se considera que al luz se difracta, es decir bordea obstculos.Por qu entonces no observamos borrosos los bordes e todos los objetos iluminados? Si las fuentes de luz y las aberturas son relativamente grandes la sombra borrosa alrededor de los objetos, prcticamente no es apreciable. Si la fuente esta lejos, lo cual la hace aparecer puntual, y las aberturas son pequeas, la sombra borrosa es apreciable, bajo estas consideraciones laLuz es difracta cuando el tamao de los obstculos es comparable con su longitud de onda.Video 3FOTOMETRIASe dice que una superficie esta iluminada si incide sobre ella luz visible. La fotometra es el estudio de la medicin de la luz en la regin visible. La iluminacin de una superficie depende de la energa que le es enviada por la fuente luminosa. La salida de potencia de una fuente se mide en VATIOS (W), pero esta cantidad no es adecuada para determinar la sensacin visual que conocemos como brillantez, pues el ojo o es igualmente sensible a todos los colores, es decir a todas las longitudes de onda.

-Un LUMEN es equivalente a 1/680W de luz amarilla-verde (= 500 nm). Si se combinan dos fuentes, el flujo luminoso es la suma de los flujos de cada una de ellas.-Se define intensidad de la luz como la potencia radial por unidad de rea. Video 4

REFLEXIN DE LA LUZRAYOS DE LUZ: Se conoce como un haz de rayos al conjunto de rayos provenientes de una fuente luminosa puntual observa que en cada punto del espacio cada rayo es perpendicular a los frentes de onda. (Al mirar esta fuente de luz percibimos que nos llega un rayo o un haz de rayos)

El sol esta lo suficientemente lejos, por lo cual un haz de rayos proveniente de l, os parece compuesto por una serie de rayos que son paralelos entre si. Un rayo de luz se puede considerar como la trayectoria seguida por los corpsculos.

Un rayo de luz es una idealizacin a partir de la cual pretendemos describir el comportamiento de la luz. A este estudio de la luz por medio del modelo de rayos se le llama ptica geomtrica .La luz es energa que se transmite por medio de ondas electromagnticas y como tal puede afectar partculas cargadas elctricamente como los electrones.REFLEXIN DE LA LUZEs un fenmeno conocido por todos desde los primeros aos de infancia, pues desde entonces vemos la imagen que se produce de nosotros un espejo, o el reflejo que se produce en una superficie de agua.

Por este fenmeno podemos ver tanto el paisaje como la imagen reflejada. Observa que hay simetra entre los objetos y las imgenes con respecto a la superficie del agua.REFLEXIN DE LA LUZPara describir la reflexin de la luz debemos considerar una serie de elementos:RAYO INCIDENTE: Es el rayo que se dirige a la superficie RAYO REFLEJADO: Es el rayo que se aleja de la superficie despus de la reflexin NORMAL: Es la lnea recta imaginaria perpendicular a la superficie reflectora al punto donde se produce la reflexin ANGULO DE INCIDENCIA: Es el ngulo formado por la normal y el rayo incidenteANGULO DE REFLEXION: Es el ngulo formado por la normal y el rayo reflejado