Física-Óptica

NATURALEZA DE A LA LUZ/La cuestión sobre la cual es la naturaleza de la luz ha supuesto un problema desde la antigüedad hasta el siglo XX. A lo largo de la historia se han desarrollado principalmente dos teorías contrapuestas:/-La teoría corpuscular, que considera que la luz está compuesta de partículas o corpúsculos, y cuyo principal representante fue Newton, y/-La teoría ondulatoria, que defiende que la luz se comporta como una onda./Las dos teorías explicaban los fenómenos de reflexión y de refracción. Sin embargo, sólo la teoría ondulatoria pudo explicar stisfactoriamente los fenómenos de interferencia y de difracción y el hecho de que la velocidad de la luz es mayor en los medios menos densos. Esto, junto al desarrollo del electromagnetismo de Maxwell, consolidó como válida la teoría ondulatoria. En el siglo XIX la cuestión queda zanjada y se admitió que la luz era una onda electromagnética./Sin embargo, a principios del siglo XX, Einstein tuvo que recurrir de nuevo a la naturaleza corpuscular de la luz para explicar nuevos fenómenos de emisión y absorción de luz por la materia, como el efecto fotoeléctrico. A partir de entonces(el físico francés De Broglie) se introdujo en física la dualidad ondacorpúsculo de la luz, que significa que la luz tiene las dos naturalezas: en unos fenómenos(relacionados con la propagación) se comporta como una onda electromagnética de una cierta frecuencia, y en otros(relacionados con la interacción con la materia) se comporta como un flujo de partículas lamadas fotones con una determinada energía./Nota: Para cuestiones y problemas: Cada cuanto(fotón) de radiación electromagnética posee una energía que vendrá dada por la expresión:/E=h.f / Donde h=6.625·10^-34 J.s (Constante de Plank)



LEYES DE LA REFLEXIÓN Y LA REFRACCIÓN/Cuando una onda incide sobre la superficie de separación de dos medios de distinto índice de refracción, una parte de la onda se refleja(choca con la superficie de separación y vuelve sobre el mismo medio) y otra parte se refracta(se transmite al otro medio)/(DIBUJO)/Las leyes de la reflexión y la refracción nos dicen que:/a)Leyes de reflexión:/-Los rayos incidente y reflejado están en un mismo plano, llamado plano de incidencia, que es perpendicular a la superficie./-El ángulo de incidencia “i” y el ángulo de reflexión “r” son iguales:/ i=r /b) Leyes de refracción:/-Los rayos incidente y refractado están en un mismo plano, llamado plano de incidencia, que es perpendicular a la superficie./-El ángulo de incidencia “i” y el ángulo de transmisión o refracción “t” están relacionados por la ley de Snell:/ n1·sen i=n2·sen t / Donde n1 y n2 son los índices de refracción en el primer y sengudo medios./La ley de Snell implica que si la luz pasa a un medio de índice mayor, los rayos se acercan a la normal(se alejan de la normal si el segundo medio posee un índice menor)./La ley de Snell también puede expresarse en función de las velocidades de la luz en los medios, teniendo en cuenta que n=c/v. Tenemos:/Ecuacion

DEFECTOS DE LA VISIÓN: AMETROPÍAS/Las ametropías son defectos del ojo debidos a un exceso o defecto de potencia óptica, que tienen como consecuencia que la imagen formada por el ojo en la retina esté desenfocada./(La retina es el tejido de la parte posterior del ojo donde están los fotorreceptores que envían la señal al cerebro a través del nervio óptico.)/Decimos que un ojo es emétrope cuando no presenta ametropías, es decir, cuando su potencia es la adecuada en relación con su tamaño, de manera que el foco imagen está situado en la retina y las imágenes están enfocadas./(DIBUJO1)/Hay tres tipos de ametropías: miopía, hipermetropía y astigmatismo./a)Miopía:El ojo tiene un exceso de potencia en relación a su tamaño, por lo que el foco imagen está situado antes de la retina. En los ojos miopes las imágenes de objetos lejanos estarían enfocadas en un plano anterior, pero son borrosas en el plano de la retina./La miopía se corrige con una lente divergente con la potencia(negativa) adecuada para restar el exceso de potencia del ojo y corregir que los rayos se enfoquen en la retina:/(DIBUJO2)(DIBUJO3)/b)Hipermetropía: ocurre lo contrario que en la miopía: el foco imagen cae por detrás de la retina debido a un defecto de potencia en relación con la longitud del ojo./Se corrige mediante una lente convergente(potencia positiva) que compensa el defecto de potencia del ojo:/(DIBUJO4)(DIBUJO5)/c)Astigmatismo: ocurre cuando el ojo tiene distinta potencia óptica a lo largo de dos meridianos perpendiculares(debido a que alguna de las superficies del ojo no tiene simetría de revolución o a que está inclinada respecto a las demás)/(por ejemplo: un ojo puede ser miope de -2D en el meridiano horizontal y miope de -3D a lo largo del meridiano vertical; decimos que el ojo es miope de -2D con un astigmatismo de -1D)/El astigmatismo se corrige mediante lentes tóricas, las cuales poseen dos curvaturas distintas a lo largo de sendos ejes perpendiculares./Nota: Llamaremos presbicia o vista cansada a la perdida de acomodación(con la edad) por disminución de flexibidad del cristalino. Se corrige con lentes convergentes.



DEFECTOS DE LA VISIÓN: AMETROPÍAS/Las ametropías son defectos del ojo debidos a un exceso o defecto de potencia óptica, que tienen como consecuencia que la imagen formada por el ojo en la retina esté desenfocada./(La retina es el tejido de la parte posterior del ojo donde están los fotorreceptores que envían la señal al cerebro a través del nervio óptico.)/Decimos que un ojo es emétrope cuando no presenta ametropías, es decir, cuando su potencia es la adecuada en relación con su tamaño, de manera que el foco imagen está situado en la retina y las imágenes están enfocadas./(DIBUJO1)/Hay tres tipos de ametropías: miopía, hipermetropía y astigmatismo./a)Miopía:El ojo tiene un exceso de potencia en relación a su tamaño, por lo que el foco imagen está situado antes de la retina. En los ojos miopes las imágenes de objetos lejanos estarían enfocadas en un plano anterior, pero son borrosas en el plano de la retina./La miopía se corrige con una lente divergente con la potencia(negativa) adecuada para restar el exceso de potencia del ojo y corregir que los rayos se enfoquen en la retina:/(DIBUJO2)(DIBUJO3)/b)Hipermetropía: ocurre lo contrario que en la miopía: el foco imagen cae por detrás de la retina debido a un defecto de potencia en relación con la longitud del ojo./Se corrige mediante una lente convergente(potencia positiva) que compensa el defecto de potencia del ojo:/(DIBUJO4)(DIBUJO5)/c)Astigmatismo: ocurre cuando el ojo tiene distinta potencia óptica a lo largo de dos meridianos perpendiculares(debido a que alguna de las superficies del ojo no tiene simetría de revolución o a que está inclinada respecto a las demás)/(por ejemplo: un ojo puede ser miope de -2D en el meridiano horizontal y miope de -3D a lo largo del meridiano vertical; decimos que el ojo es miope de -2D con un astigmatismo de -1D)/El astigmatismo se corrige mediante lentes tóricas, las cuales poseen dos curvaturas distintas a lo largo de sendos ejes perpendiculares./Nota: Llamaremos presbicia o vista cansada a la perdida de acomodación(con la edad) por disminución de flexibidad del cristalino. Se corrige con lentes convergentes.



NATURALEZA DE A LA LUZ/La cuestión sobre la cual es la naturaleza de la luz ha supuesto un problema desde la antigüedad hasta el siglo XX. A lo largo de la historia se han desarrollado principalmente dos teorías contrapuestas:/-La teoría corpuscular, que considera que la luz está compuesta de partículas o corpúsculos, y cuyo principal representante fue Newton, y/-La teoría ondulatoria, que defiende que la luz se comporta como una onda./Las dos teorías explicaban los fenómenos de reflexión y de refracción. Sin embargo, sólo la teoría ondulatoria pudo explicar stisfactoriamente los fenómenos de interferencia y de difracción y el hecho de que la velocidad de la luz es mayor en los medios menos densos. Esto, junto al desarrollo del electromagnetismo de Maxwell, consolidó como válida la teoría ondulatoria. En el siglo XIX la cuestión queda zanjada y se admitió que la luz era una onda electromagnética./Sin embargo, a principios del siglo XX, Einstein tuvo que recurrir de nuevo a la naturaleza corpuscular de la luz para explicar nuevos fenómenos de emisión y absorción de luz por la materia, como el efecto fotoeléctrico. A partir de entonces(el físico francés De Broglie) se introdujo en física la dualidad ondacorpúsculo de la luz, que significa que la luz tiene las dos naturalezas: en unos fenómenos(relacionados con la propagación) se comporta como una onda electromagnética de una cierta frecuencia, y en otros(relacionados con la interacción con la materia) se comporta como un flujo de partículas lamadas fotones con una determinada energía./Nota: Para cuestiones y problemas: Cada cuanto(fotón) de radiación electromagnética posee una energía que vendrá dada por la expresión:/E=h.f / Donde h=6.625·10^-34 J.s (Constante de Plank)

DEFECTOS DE LA VISIÓN: AMETROPÍAS/Las ametropías son defectos del ojo debidos a un exceso o defecto de potencia óptica, que tienen como consecuencia que la imagen formada por el ojo en la retina esté desenfocada./(La retina es el tejido de la parte posterior del ojo donde están los fotorreceptores que envían la señal al cerebro a través del nervio óptico.)/Decimos que un ojo es emétrope cuando no presenta ametropías, es decir, cuando su potencia es la adecuada en relación con su tamaño, de manera que el foco imagen está situado en la retina y las imágenes están enfocadas./(DIBUJO1)/Hay tres tipos de ametropías: miopía, hipermetropía y astigmatismo./a)Miopía:El ojo tiene un exceso de potencia en relación a su tamaño, por lo que el foco imagen está situado antes de la retina. En los ojos miopes las imágenes de objetos lejanos estarían enfocadas en un plano anterior, pero son borrosas en el plano de la retina./La miopía se corrige con una lente divergente con la potencia(negativa) adecuada para restar el exceso de potencia del ojo y corregir que los rayos se enfoquen en la retina:/(DIBUJO2)(DIBUJO3)/b)Hipermetropía: ocurre lo contrario que en la miopía: el foco imagen cae por detrás de la retina debido a un defecto de potencia en relación con la longitud del ojo./Se corrige mediante una lente convergente(potencia positiva) que compensa el defecto de potencia del ojo:/(DIBUJO4)(DIBUJO5)/c)Astigmatismo: ocurre cuando el ojo tiene distinta potencia óptica a lo largo de dos meridianos perpendiculares(debido a que alguna de las superficies del ojo no tiene simetría de revolución o a que está inclinada respecto a las demás)/(por ejemplo: un ojo puede ser miope de -2D en el meridiano horizontal y miope de -3D a lo largo del meridiano vertical; decimos que el ojo es miope de -2D con un astigmatismo de -1D)/El astigmatismo se corrige mediante lentes tóricas, las cuales poseen dos curvaturas distintas a lo largo de sendos ejes perpendiculares./Nota: Llamaremos presbicia o vista cansada a la perdida de acomodación(con la edad) por disminución de flexibidad del cristalino. Se corrige con lentes convergentes.