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PTICAPTICA
La ptica es la rama de la fsica que estudia las leyes y los
fenmenos de la luz, como se comporta frente a la
materia, sus caractersticas y sus manifestaciones
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La reflexin es el cambio de direccin de un rayo o una onda que
ocurre en la superficie de separacin entre dos medios, de tal forma
que regresa al medio inicial.
1. Reflexi1. Reflexin y Refraccin y Refraccinn
La perpendicular a la superficie de incidencia se denomina
normal.Se forman as el ngulo de incidencia, y el de reflexin
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Cuando un rayo incideoblicuo sobreuna superficieque separa dos
mediosdistintos y cambia as sudireccin.
De menor densidad a mayordensidad,elngulo refractadoesmenoralde
incidencia,yalrevs.La velocidad es ms lenta amayordensidad.
La refraccin es el cambio de direccin que experimenta una onda
al pasar de un medio material a otro. Solo se produce si la onda
incide oblicuamente sobre la superficie de separacin de los dos
medios y si estos tienen ndices de refraccin distintos.
1. Reflexi1. Reflexin y Refraccin y Refraccinn
El cambiodedireccinydevelocidadsedebealadistinta densidad
pticadeunmedioyotro.
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Si la superficie de separacin de ambos medios no es lisa, la
direccin de reflexin no es nica, aunque los rayos incidan con el
mismo ngulo.
La luz reflejada se dispersa en muchas direcciones (reflexin
difusa).
La reflexin en una superficie lisa se denomina reflexin
especular.
1. Reflexi1. Reflexin y Refraccin y Refraccinn
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ndice de refraccindice de refraccin (n):n (n):
Para cualquier medio Para cualquier medio v1 En el vacEn el vaco
n=1o n=1 Leyes de reflexiLeyes de reflexin y refraccin y
refraccin.n.
Los rayos incidente, reflejado y refractado y la normal de Los
rayos incidente, reflejado y refractado y la normal de
separaciseparacin de ambos medios siempre estn de ambos medios
siempre estn en el mismo planon en el mismo plano
r = r = aa para todas las longitudes de onda y cualquier medio
(Ley para todas las longitudes de onda y cualquier medio (Ley de la
reflexide la reflexin) (n) (ngulo de incidencia=ngulo de
incidencia=ngulo reflexingulo reflexin)n)
Ley de la refracciLey de la refraccin o de n o de SnellSnell.
Para la luz monocrom. Para la luz monocromtica se tica se verifica
que:verifica que:
vcn
bbaaa
b
b
a sennsennnn
sensen
1. Reflexi1. Reflexin y Refraccin y Refraccinn
c=velocidad de la luz en el vacov=velocidad de propagacin en el
medio
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1. Reflexi1. Reflexin y Refraccin y RefraccinnEjemplo: Tenemos
los ndices de refraccin de los dos medios (agua y vidrio), y el
ngulo de incidencia, podemos calcular el ndice de refraccin usando
la ley de Snell.
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Reflexin total interna
Si nSi n11>n>n22
El rayo refractado se aleja de la normal.El rayo refractado se
aleja de la normal.
Existe un Existe un ngulo ngulo critico critico cc tal que:tal
que: Si Si 11> > cc no hay rayo refractadono hay rayo
refractado
1212
12 sensensenn
nsen
1
2
nnsen c
1. Reflexi1. Reflexin y Refraccin y Refraccinn
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Reflexin total interna1. Reflexi1. Reflexin y Refraccin y
Refraccinn
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Reflexin total interna1. Reflexi1. Reflexin y Refraccin y
Refraccinn
Fibra ptica
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La Interferencia se refiere a cualquier situaciLa Interferencia
se refiere a cualquier situacin en la cual dos ondas o mas se n en
la cual dos ondas o mas se superponen en el espaciosuperponen en el
espacio
La onda resultante viene dada por el La onda resultante viene
dada por el PpioPpio de Superposicide Superposicin:n:
Cuando dos o mCuando dos o ms ondas se superponen, el
desplazamiento resultante en s ondas se superponen, el
desplazamiento resultante en cualquier punto y en cualquier
instante puede encontrarse sumandcualquier punto y en cualquier
instante puede encontrarse sumando los o los desplazamientos
instantdesplazamientos instantneos que producirneos que produciran
en ese punto las ondas an en ese punto las ondas individuales si
cada una estuviese solaindividuales si cada una estuviese sola
Cuando la cresta de una onda se superpone a la cresta de otra,
los efectos individuales se suman. El resultado es interferencia
constructiva.
Cuando la cresta de una onda se superpone al valle de otra, los
efectos individuales se reducen. A esto se le llama interferencia
destructiva.
3. Interferencia3. Interferencia
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Interferencia de dos rendijas. Experimento de Young
3. Interferencia3. Interferencia
Fuente de luz monocromFuente de luz monocromtica Stica S00
(l(lser) que incide sobre una pantalla con dos ser) que incide
sobre una pantalla con dos rendijas estrechas (1rendijas estrechas
(1m) Sm) S11 y Sy S22 separadas una distancia d. separadas una
distancia d. SS11 y Sy S22 estestn siempre en fase.n siempre en
fase.La interferencia de las ondas provenientes de las dos rendijas
dLa interferencia de las ondas provenientes de las dos rendijas da
lugar a una a lugar a una configuraciconfiguracin de franjas claras
y oscuras observada sobre la pantalla (FRANJn de franjas claras y
oscuras observada sobre la pantalla (FRANJAS AS DE INTERFERENCIA)DE
INTERFERENCIA)En los puntos donde hay En los puntos donde hay
interferencia constructivainterferencia constructiva habrhabr
franjas clarasfranjas clarasEn los puntos donde hay En los puntos
donde hay interferencia destructivainterferencia destructiva
habrhabr franjas oscurasfranjas oscuras
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Interferencia en pelInterferencia en pelculas delgadasculas
delgadas
3. Interferencia3. Interferencia
Pompadejabon.Laluzblancaest
compuestaporondasdeluzdedistintaslongitudesdeonda.
Lasondasde luz reflejadasen la superficie interiorde laburbuja
interfierenconlasondasdeesamismalongitudreflejadasenlasuperficieexterior.
Como las distintas longitudes de onda de la luz corresponden a
diferentescolores,laluzreflejadaporlaburbujadejabnaparececoloreada.
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3. Interferencia3. Interferencia
Otrosejemplosdeinterferencia:
Manchadeaceite
InterfermetrodeMichelson
Ondasderadio(sedistorsionanalchocarcontralosedificios)
Ondasdesonido(hayquedisearbienlosauditoriosparaquenoexistanpuntosdondeseproduzcaninterferenciasdestructivas)
Hologramas
