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ÓPTICA
FÍSICA 2º BACHILLERATO
Iván Lemos
1.-Si queremos ver una imagen ampliada de un objeto, ¿Qué tipo de espejo tenemos que
utilizar? Explique, con ayuda de un esquema, las características de la imagen formada.
El único espejo que permite obtener una imagen más grande que el objeto es el espejo
cóncavo. En función de la posición que ocupe el objeto, su imagen será derecha y real o
invertida y virtual.
Si lo que queremos es ver la imagen ampliada es necesario que ésta sea virtual, luego la
posición del objeto debe estar entre el foco y el espejo. (Ver final de la hoja)
2.- ¿Qué entiendes por reflexión total y ángulo límite?
Según la ley de Snell, cuando la luz pasa de un medio a otro cuyo índice de refracción es
mayor, los rayos refractados se acercan a la normal. Por el contrario, si el índice de
refracción del segundo medio es menor, los rayos se alejan de la normal. Si vamos
aumentando el ángulo de incidencia llega un momento que el ángulo de refracción se hace
igual a 90º. El ángulo de incidencia que nos da un valor de ángulo de refracción se
denomina ángulo límite. Para ángulos de incidencia mayores que el ángulo límite no
habrá rayo refractado y el ángulo luminoso se refleja totalmente, este fenómenos se
denomina reflexión total.
3.- ¿Cómo se define el índice de refracción de un medio material? Explique el fenómeno
de la dispersión de la luz
El índice de refracción de un medio es la relación que existe entre la velocidad de la luz en
el vacío y la velocidad de la luz en dicho medio
La luz que se compone de varios colores se denomina policromática. Cada uno de estos
colores está asociado a una longitud de onda diferente, de modo que cada color viaja
también a una velocidad diferente. Cuando un haz de luz policromática realiza un cambio
de medio, cada frecuencia experimenta una desviación diferente por presentar un índice
de refracción distinto en el medio. De este modo podemos afirmar que en muchas
ocasiones nos expresamos de forma incorrecta, cuando hablamos del “índice de refracción
del medio” ya que deberíamos especificar que ese índice de refracción es para una
longitud de onda determinada.
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Iván Lemos
4.- ¿Cómo se explica el arco iris?
El arco iris aparece debido a que la luz se dispersa en las gotas de agua al igual que lo hace
en los prismas. El origen de este fenómeno es que el índice de refracción del agua depende
de la longitud de la luz, es decir, del color. Debido a esto, la luz se refracta en las gotas de
agua con distinto ángulo para cada color, lo que hace que la luz blanca del Sol que incide
paralela sobre las gotas, salga de ellas con un ángulo diferente por cada color. La
distribución angular de los colores es el fenómeno conocido como arco iris.
5.- Explica la dispersión de la luz blanca por un prisma óptico.
La luz blanca es una mezcla de luces de diferente longitud de onda y por tanto de diferente
color. El índice de refracción de los materiales depende de la longitud de onda de la luz
incidente, siendo mayor para la luz de menor longitud de onda
6.- Describe en qué consisten la miopía y la hipermetropía y cómo se corrigen.
El ojo miope no forma la imagen en la retina porque su cristalino tiene un exceso de
convergencia. Esto hace que los rayos que proceden de un mismo punto se junten entre el
cristalino y la retina, como resultado, la imagen nítida se forma en esa zona y no en la
retina. Los miopes son personas que tienen el punto próximo más cercano que el resto de
la gente debido precisamente a su exceso de convergencia. Por eso se acercan mucho las
cosas a los ojos para ver bien.
Para corregir la miopía se utilizan lentes divergentes que separan un poco los rayos y
permiten alejar el foco del cristalino.
Miopía
Corrección
Lente divergente
Los ojos hipermétropes pierden acomodación por el efecto contrario a los ojos miopes, es
decir porque los rayos que proceden de un mismo punto se juntan detrás de la retina,
formándose en ella la imagen sin nitidez. El cristalino de las personas hipermétropes tiene
menos curvatura de lo normal, lo que permite ver con mayor precisión a grandes
distancias, su punto lejano se aleja. Para corregir la hipermetropía se usan lentes
convergentes que acercan el foco al cristalino.
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Hipermetropía
Iván Lemos
Corrección
Lente convergente
7. Enuncia las leyes de Snell
1ª ley o Ley de la reflexión: la reflexión es el cambio de dirección que experimenta un rayo
de luz al rebotar sobre la superficie de separación de dos medios y volver al medio inicial.
El rayo incidente, el reflejado y la normal están en el mismo plano, perpendicular a la
superficie de separación. El ángulo de incidencia y el de reflexión son iguales
2º ley o Ley de la refracción: la refracción es el cambio que experimenta un rayo de luz al
pasar de un medio a otro. El rayo cambia de dirección y se propaga con distinta velocidad.
El rayo incidente, el refractado y la normal están en el mismo plano, perpendicular a la
superficie de separación. La relación entre los senos de los ángulos de incidencia y
refracción es igual a:
8. Define interferencia de luz. Experimento de Young
Se manifiesta como patrón de claroscuros,
es decir, como una secuencia alternada de
zonas iluminadas y oscuras. Young hizo pasa
la luz procedente de un único foco luminoso
por dos rendijas estrechas (más pequeñas
que la longitud de onda) Consiguió focos
coherentes, pues la luz provenía de un
único foco real
9. ¿Qué fenómeno demostró la naturaleza ondulatoria de la luz?
Este fenómeno fue la difracción. Si la luz fuera netamente corpuscular, las partículas
atravesarían una abertura en línea recta y veríamos en la pantalla únicamente la
proyección luminosa. La difracción es lo mismos que interferencia básicamente.
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10. Principio de Huygens
El fenómeno de la difracción puede explicarse a partir
del principio de Huygens, considerando todos los
puntos de la abertura como foco de ondas secundarias.
Dichas ondas interfieren y dan lugar a lo que
conocemos como patrón de difracción. Los efectos de
la difracción sólo son observables cuando la abertura es
comparable a la longitud de onda.
Iván Lemos