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 OPTICA

INSTRUMENTOS
ÓPTICOS
Dra. Marlene Rivarola
OPTICA
I-
Naturaleza de la luz
II- Propiedades de la luz
III- Medios Refractantes : LENTES
I- Naturaleza de la luz
Teorías
1. Teoría corpuscular:
( 1665-1678 : I. Newton )
Admitía la emisión por el cuerpo luminoso de pequeños
corpúsculos que impresionaban la retina
2. Teoría ondulatoria
:( 1690 : C. Huygens )
Se trataba de ondas que se propagaban de la fuente
luminosa al ojo
I- Naturaleza de la luz
Teorías
3. Teoría de las ondas electromagnéticas

( 1862 : Maxwell y 1867 : Hertz )
Admitía que los rayos luminosos estaban constituídos
por variaciones periódicas de un campo eléctrico y
un campo magnético
4. Teoría de los fotones
( 1900 : Planck )
Propuso que la emisión de la luz era discontínua como
paquetes de energía llamados quantum
I- Naturaleza de la luz

Teorías
En resumen la naturaleza de la luz
Es ondulatoria y electromagnética y está
constituída por fotones o quantum
II- Propiedades de la luz
1.
Propagación rectilínea de la luz
2. Se propaga en el vacío a una
velocidad de 300.000 Km / seg
3. No se desvía por campos
eléctricos ni magnéticos
II- Propiedades de la luz
4.
El rango de la luz visible es de 400-780 nm
II- Propiedades de la luz
5. Independencia de los rayos luminosos :
Las partes de un haz luminoso son independientes entre
sí
6. REFLEXIÓN
Es el regreso de la luz a su medio de
origen cuando se encuentra con un medio
diferente
Ej : espejos
REFLEXIÓN
6. REFLEXIÓN
Rayo incidente
Rayo reflejado
r
i
normal
a.
b.
El rayo incidente , el reflejado y la normal
están en un mismo plano
El ángulo de incidencia es igual al ángulo de
reflexión
7. REFRACCIÓN
* Es la desviación de la luz cuando pasa de
un medio a otro de diferente densidad
* Ocurre porque disminuye la velocidad
Ej :
aire - agua
aire - vidrio
7. REFRACCIÓN
Rayo incidente
i
Rayo
refractado
a.
b.
r
normal
El rayo incidente , el refractado y la normal
están en un mismo plano
Indice de refracción : sen i
n
sen r
Refracción- Reflexión
Refracción : Ley de Snell
Sen i . n1 = sen r . n2
Sen α 1
Sen α 2
Sen i
n
Sen r
1
n2.1
n
1
2
2
Refracción . Cambio de velocidad
7. REFRACCIÓN
Rayo incidente aire
i
Rayo
refractado
r
normal
agua
Indice de refracción ( n ): es la capacidad de
un material para desviar la luz
Aire
Agua
3 x 108 m/ seg
8
2,25 x 10 m/seg
1.33
Indice de
refracción del agua
8. REFLEXIÓN
INTERNA TOTAL
Cuando un rayo incide
desde un medio más denso
a
otro menos denso
La refracción se aleja de la
normal
Ya no se refracta sino se
refleja nuevamente
II- Propiedades de la luz
8 . REFLEXIÓN INTERNA TOTAL
aire
3
agua
2,25
i
Ej: el ángulo límite
entre agua-aire es 48°
i
Aumenta el
Angulo de i
y se aleja de
la normal
Angulo límite
El que no permite
la refracción
Reflexión Interna Total
La reflexión interna total es el fundamento de la fibra óptica
1
1
2

2
III- Medios refractantes
LENTES
Son sistemas ópticos con dos superficies
refractantes
•
•
•
Clasificación
•
Convergentes o positivas
Divergentes o negativas
•
III- Medios refractantes
Se forma una imagen REAL
: se encuentran en un plano
Imagen VIRTUAL el mismo
lado que los rayos incidentes
CONVERGENTES
positivas
LENTES
DIVERGENTES
negativas
LENTES
Gruesas en
el centro

Convergentes
Bordes delgados
 Biconvexas
 Los rayos después
de refractarse se
concentran en el
foco ( se acercan al eje )
 Imagen real


Divergentes
Bordes gruesos
 Biconcávas
 Los rayos al
refractarse se
alejan del eje
 Imagen virtual

CONVERGENTES O POSITIVAS
Los rayos se concentran en el foco, se acercan al eje
forma una
imagen :real
Se forma unaSeimagen
REAL
formada por los
rayos que salen de la lente y se encuentran en
un plano
DIVERGENTES O
NEGATIVAS
Los rayos se alejan del eje óptico
Imagen VIRTUAL el mismo
lado que los rayos incidentes se forma por la prolongación
de los rayos
Convergentes
Imagen real
El tamaño varía según la posición del
objeto
Divergentes
Imagen virtual
La imagen es siempre
VIRTUAL
DERECHA
MENOR TAMAÑO
MARCHA DE LOS RAYOS EN LENTES BICONVEXAS
1. Los rayos que inciden sobre la lente paralelos al eje principal se
refractan en el lado opuesto pasando por el foco
2 Los rayos que inciden pasando por el foco se refractan
paralelos al eje principal
3. Los rayos que pasan por el centro de la lente no se desvían
Con dos de estos tres rayos notables se puede determinar la imagen
Formación de imágenes en lentes biconvexas
1. Objeto
Real,invertida
2F
situado a una
distancia
igual a 2F, la
imagen es
igual
2. Objeto
Real,invertida
>2F
situado a una
distancia
mayor que 2F,
la imagen es
menor
Formación de imágenes en lentes biconvexas
Real,invertida
Entre F1 y F2
3. Objeto situado a una distancia entre F1 y F2 la
imagen es MAYOR
Formación de imágenes en lentes biconvexas
F
4. Cuando el objeto está
por dentro del foco la
Imagen es VIRTUAL
DERECHA
MAYOR
LENTES



PODER DIOPTRICO
Es la potencia de una lente y es igual a
la inversa de la distancia focal
P =
1
F
Ej : distancia focal de 0,50 m = +2 dioptrías
Si la lente es divergente la dioptría
será negativa
INSTRUMENTOS ÓPTICOS
 Lupa
 Microscopio simple
 Microscopio compuesto
 Microscopio electrónico
LUPA : es una lente biconvexa única
convergente - positiva
La imagen
que se
forma es :
VIRTUAL
DERECHA
MAYOR
MICROSCOPIO SIMPLE

Tiene una lente convergente positiva

El objeto se coloca delante del foco

La imagen es VIRTUAL
DERECHA
MAYOR
Igual a la lupa
MICROSCOPIO COMPUESTO

Está constituído por dos lentes convergentes de
pequeña distancia focal
1a. Lente : OBJETIVO : el objeto está
entre F1 y F2 : la imagen es
REAL - INVERTIDA - MAYOR
Objeto dentro del foco
2a. Lente : OCULAR : forma una imagen
VIRTUAL – DERECHA - MAYOR
2a. Lente
convergente
IMAGEN
VIRTUAL
DERECHA
MAYOR
1a. Lente
convergente
IMAGEN
REAL
INVERTIDA
MAYOR
Microscopio compuesto
Imagen del
ocular
e/F1-F2
Imagen del
objetivo
Dentro del F
Lente
objetivo
Lente
ocular
MICROSCOPIO ELECTRÓNICO

Se emplea rayos catódicos en lugar de luz
visible

El movimiento ondulatorio de los electrones
le otorga mayor poder resolutivo

Poder resolutivo : capacidad para dar
imágenes individuales de puntos situados uno
muy cerca del otro
MICROSCOPIO ELECTRÓNICO
•
Utiliza tres tipos de bobinas
( para desviar los electrones )
•
•
1. BOBINA CONDENSADORA
2. BOBINA OBJETIVO
3. BOBINA DE PROYECCIÓN
La imagen debe ser registrada en una
pantalla fluorescente o película
fotográfica
La muestra requiere cortes delgados
AGUDEZA VISUAL
Capacidad para percibir
los detalles de un objeto
La agudeza visual, se
refiere a la capacidad de
percibir señales
luminosas emitidas por
los objetos, lo cual
permite discriminarlos
según sus diferentes
características.
SISTEMA OPTICO DEL
OJO
1.
2.
3.
4.
5.
6.
CÓRNEA
HUMOR ACUOSO
IRIS
CRISTALINO
HUMOR VÍTREO
RETINA
CRISTALINO : lente
biconvexa
Refracta los rayos para
que se formen en la retina
TRABAJO PRÁCTICO DE AGUDEZA VISUAL
La exploración de la agudeza visual comprende la evaluación de la visión: de lejos y de cerca.
Para determinar la visión lejana se usa la tabla de Snellen y para la visión de cerca, la tabla de Jaege
Normalmente las menores letras en las líneas, designadas “20” pueden ser leídas a 20 pies ( 6 m ),
por lo que la agudeza visual se anota como “20/20”.
El numerador indica la distancia en pies que media del sujeto a la tabla, que siempre será 20; ( 6 m
El denominador, la distancia a la cual un ojo normal puede leer la línea de letras.
Esta cifra está impresa al lado de cada línea de letras o figuras de la tabla
TÉCNICA :
• Sitúe a la persona a una distancia de 20 pies ( 6m ) de la tabla de Snellen, que ya debe estar
previamente establecida, y pida a la persona que se tape un ojo con una tarjeta de cartón o
con su palma de la mano ahuecada, mientras usted explora el otro ojo.
•Pueden dejarse los lentes correctores, si el sujeto ya los usa, para evaluar si estos tienen
la graduación adecuada.
•Anotar la agudeza visual de cada ojo; la última línea que es capaz de leer en forma nítida
INTERPRETACIÓN
Agudeza visual normal : 20/20 ( leer las primeras 10 filas )
Agudeza visual disminuída : de bajo de 20/20 ( si no puede leer todas las filas )
AGUDEZA VISUAL
TÉCNICA
Se coloca a 6 m
Se debe visualizar
hasta la 8ª línea
Visión 20/20
AV : normal