LEY DE SNELL

Ley de Snell

Esta importante ley, llamada así en honor del matemático holandés Willebrord van Roijen Snell, afirma que el producto del índice de refracción del primer medio y el seno del ángulo de incidencia de un rayo es igual al producto del índice de refracción del segundo medio y el seno del ángulo de refracción. El rayo incidente, el rayo refractado y la normal a la superficie de separación de los medios en el punto de incidencia están en un mismo plano. En general, el índice de refracción de una sustancia transparente más densa es mayor que el de un material menos denso, es decir, la velocidad de la luz es menor en la sustancia de mayor densidad. Por tanto, si un rayo incide de forma oblicua sobre un medio con un índice de refracción mayor, se desviará hacia la normal, mientras que si incide sobre un medio con un índice de refracción menor, se desviará alejándose de ella. Los rayos que inciden en la dirección de la normal son reflejados y refractados en esa misma dirección.

Para un observador situado en un medio menos denso, como el aire, un objeto situado en un medio más denso parece estar más cerca de la superficie de separación de lo que está en realidad.

Un ejemplo habitual es el de un objeto sumergido, observado desde encima del agua, como se muestra en la figura 3 (sólo se representan rayos oblicuos para ilustrar el fenómeno con más claridad). El rayo DB procedente del punto D del objeto se desvía alejándose de la normal, hacia el punto A. Por ello, el objeto parece situado en C, donde la línea ABC intersecta una línea perpendicular a la superficie del agua y que pasa por D.

En la figura 4 se muestra la trayectoria de un rayo de luz que atraviesa varios medios con superficies de separación paralelas. El índice de refracción del agua es más bajo que el del vidrio. Como el índice de refracción del primer y el último medio es el mismo, el rayo emerge en dirección paralela al rayo incidente AB, pero resulta desplazado.

Prismas

Cuando la luz atraviesa un prisma —un objeto transparente con superficies planas y pulidas no paralelas—, el rayo de salida ya no es paralelo al rayo incidente. Como el índice de refracción de una sustancia varía según la longitud de onda, un prisma puede separar las diferentes longitudes de onda contenidas en un haz incidente y formar un espectro.

En la figura 5, el ángulo CBD entre la trayectoria del rayo incidente y la trayectoria del rayo emergente es el ángulo de desviación. Puede demostrarse que cuando el ángulo de incidencia es igual al ángulo formado por el rayo emergente, la desviación es

mínima. El índice de refracción de un prisma puede calcularse midiendo el ángulo de desviación mínima y el ángulo que forman las caras del prisma.

Ángulo crítico

Puesto que los rayos se alejan de la normal cuando entran en un medio menos denso, y la desviación de la normal aumenta a medida que aumenta el ángulo de incidencia, hay un determinado ángulo de incidencia, denominado ángulo crítico, para el que el rayo refractado forma un ángulo de 90º con la normal, por lo que avanza justo a lo largo de la superficie de separación entre ambos medios. Si el ángulo de incidencia se hace mayor que el ángulo crítico, los rayos de luz serán totalmente reflejados. La reflexión total no puede producirse cuando la luz pasa de un medio menos denso a otro más denso. Las tres ilustraciones de la figura 6 muestran la refracción ordinaria, la refracción en el ángulo crítico y la reflexión total.

La fibra óptica es una nueva aplicación práctica de la reflexión total. Cuando la luz entra por un extremo de un tubo macizo de vidrio o plástico, puede verse reflejada totalmente en la superficie exterior del tubo y, después de una serie de reflexiones totales sucesivas, salir por el otro extremo. Es posible fabricar fibras de vidrio de diámetro muy pequeño, recubrirlas con un material de índice de refracción menor y juntarlas en haces flexibles o placas rígidas que se utilizan para transmitir imágenes. Los haces flexibles, que pueden emplearse para iluminar además de para transmitir imágenes, son muy útiles para la exploración médica, ya que pueden introducirse en cavidades estrechas e incluso en vasos sanguíneos.

 

INSTRUMENTOS OPTICOS:

sirven para procesar ondas de luz con el fin de mejorar una imagen para su visualización, y para analizar las ondas de luz (o fotones) para determinar propiedades características.

En la humanidad en sus instintos por conocer el universos a utilizado al máximo sus sentidos. Dominar la naturaleza para proporcionarse alimento, tanto en la caza, la pesca y la agricultura fue una tarea que paso ppor la construcción de  muy primitivas herramientas que de una u otra forma aplicaron la fuerza física del Hombre.

LAS LENTES:

CAMARA FOTOGRAFICA:

en 1907 lumiere introdujo al comercio las primeras camaras fotograficas para obtener fotos en colores, pero la verdadera fotografia a color solamente se extendio por el mundo en 1935 cuando kodak y Agfa produgeron fotografias con emulsion en tres capas.Constan de una cámara oscura cerrada, con una abertura en uno de los extremos para que pueda entrar la luz, y una superficie plana de formación de la imagen o de visualización para capturar la luz en el otro extremo. La mayoría de las cámaras fotográficas tienen una lente colocada delante de la abertura de la cámara fotográfica para controlar la luz entrante y para enfocar la imagen, o parte de la imagen. El diámetro de esta abertura suele modificarse con un diafragma, aunque algunas cámaras tienen una abertura fija.
Mientras que el tamaño de la abertura y el brillo de la escena controlan la cantidad de luz que entra por unidad de tiempo, en la cámara durante el proceso fotográfico, el obturador controla el lapso que la luz incide en la superficie de grabación. Por ejemplo, en situaciones con poca luz, la velocidad de obturaciónpelícula reciba la cantidad de luz necesaria exactamente.

Es un dispositivo utilizado para capturar imágenes o fotografías. Es un mecanismo antiguo para proyectar imágenes en el objeto, en el que una habitación entera desempeñaba las mismas funciones que una cámara fotográfica actual por dentro, con la diferencia que en aquella época no había posibilidad de guardar la imagen a menos que ésta se trazara manualmente

TELESCOPIO:

 

Es un instriumento optico que se emplea para observar objetos muy grandes que se encuentran a grandes distancias (Estrellas,cometas,planetas). Su invencion  aparentemente casual se atribuye al fabricanmte de gafas, el holandes Hans Lippershey, quien sierto dia en su taller en Middelburgo, por casualidad sostenia en cada mano una lente, miro atraves de estas el campanario de una iglesa cercana  y observo como el gallo de la veleta y se veia mas cercano . monto las lentes en un tubo a fin de conservar sus distancias relativas e invento de esta forma uno de los instrumentos opticos que mas ayuda a prestado a la humanidad para desentrañar los misterios del universo.

Es un instrumento óptico que permite ver objetos lejanos con mucho más detalle que a simple vista. Es una herramienta fundamental de la astronomía, y cada desarrollo o perfeccionamiento del telescopio¹ ha sido seguido de avances en nuestra comprensión del Universo.

Gracias al telescopio —desde que Galileo en 1609 lo usó para ver a la Luna, el planeta Júpiter y las estrellas— el ser humano pudo, por fin, empezar a conocer la verdadera naturaleza de los objetos astronómicos que nos rodean y nuestra ubicación en el Universo.

EL MICROSCOPIO:

 Es uno de los instrumentos opticos mas sencillos que no es mas que una lente biconvexa que se utiliza para observar pequeños detalles de los objetos, el tamaño de un objeto al ser observado se determina por el tamaño de la imagen que se forma por la retina, que depende del angulo de vision que se forma con el ojo. Cuando se desea observarv los pequeños detalles de un objeto estos se acercan pero el ojo no puede ver a distancias menores que el punto proximo, que esta ubicado en el angulo sudtenido es mayor aproximadamente a 25cm del ojo.

Al colocar la lupa entrev el obojeto y el ojo se aumentan la acomodacion y el objeto puede acercarce a una distancia menor a la  del punto proximo y en concecuencia  subtendera un angulo mayor, el ojo observa la imagen vitual formada por la lupa que aparese a una distancia di se puede ver con di> do, por lo cual  se puede ver con claridad y de iguañ tamaño.

EL OJO HUMANO:

ES ORGANO sensitivo, producto de la evolucion de regiones fotosencibles situados en los invertebrados. El alto grado de perfeccion de este organo esta acompañado con el desarrollo del cerebro humano que convierten unas manchas de color abigarradas y moviles en un mundo de objetos que pueden ser distinguidos y analizados. Los objetos son observados en forma dinamica ya que el ojo humano no detecta la luz en si, solo en variaciones en la iluminacion.

 Miopía:

El ojo miope es aquel cuyo defecto se caracteriza porque la imagen, se forma delante de la retina, se debe a que el ojo es más largo que el normal. Se corrige con lentes bicóncavos o divergentes.

Hipermetropía

La imagen se forma detrás de la retina. Se debe a que el cristalino no llega a ser tan convergente. Se corrige con lentes biconvexos o convergentes.

Presbicia

Es una forma de hipermetropía. Este defecto aparece en las personas adultas (generalmente alrededor de los 40 años en adelante), el cristalino va perdiendo su poder de acomodación con la edad, se corrige con lentes convergentes

También llamada microscopio simple o lente de aumento es una lente convergente que permite ver los objetos de mayor tamaño que el natural. Si queremos observar con detalle un objeto de pequeño tamaño, solemos acercarlo al ojo para que sea mayor la imagen sobre la retina. La existencia del punto próximo limita nuestras posibilidades de ver el objeto con nitidez. La lupa nos permite colocar el objeto a menor distancia que el punto próximo. Si el objeto a1b1 se coloca entre el foco f1 y la lente se obtiene una imagen a2b2 virtual y de mayor tamaño que el objeto. Podemos observarlo calocando el ojo cerca de la cara posterior de la lenteEl aumento angular o poder amplificador de la lupa es la relación entre el ángulo visual j cuando se observa el objeto con lupa y el ángulo visual j_o cuando se observa sin lupa colocando el objeto en el punto próximo.