CLASE7

 FECHA: 12/11/2020

TEMA: Ejercicios de Reflexión

1) Tenemos un espejo esférico cóncavo con un radio de curvatura de 30 cm. Sobre el eje óptico y perpendicular a él, a 40 cm del espejo, ponemos un objeto de 3 cm de altura. Calcular:

 a) La distancia focal del espejo. Resultado: f= -15 cm

b) La posición y el tamaño de la imagen. Resultado: s’ = -0,24 m y’ = -0,018 m 

2) Tenemos un espejo convexo de 20 cm de radio de curvatura. Sobre su eje óptico y perpendicular a él situamos un objeto de 2 cm de altura a 30 cm de distancia del espejo. Calcular la posición y altura de la imagen. Resultado: s’ = +0,075 m y’ = +0,005 m

3) Mediante diagramas de rayos, construye las imágenes que se forman ante espejos convexos y espejos cóncavos para diferentes distancias del objeto.

4) Un objeto de 1,5 cm de altura se encuentra delante de un espejo esférico de 14 cm de radio y a 20 cm de vértice del espejo. ¿Dónde estará situada la imagen y qué características tiene?

 a) El espejo es cóncavo.

 b) El espejo es convexo 

5) Delante de un espejo cóncavo cuyo radio de curvatura es de 40 cm, se sitúa un objeto de 3 cm de altura perpendicularmente al eje óptico del espejo y a una distancia de 60 cm. Calcula:

 a) La distancia focal del espejo. Resultado: f = - 20 cm

 b) La posición de la imagen. Resultado: s’ = - 30 cm 

c) El tamaño de la imagen. Resultado: y’ = - 1,5 cm 

d) Construye gráficamente la imagen.

6) Un objeto de 12 mm de altura se encuentra delante de un espejo convexo de 20 cm de radio a 10 cm del vértice del mismo. 

a) ¿Cómo es la imagen formada por el espejo y dónde está situada?

 b) Haz la construcción geométrica de la imagen.

7) Un objeto luminoso se encuentra delante de un espejo esférico convexo. Realiza la construcción gráfica de la imagen ayudándote de diagramas si el objeto está situado a una distancia superior a la distancia focal del espejo.'''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''

8) Tenemos un espejo cóncavo de 1,2 m de radio. Calcular:

 a) La posición de la imagen si el objeto está a 80 cm del espejo.

 b) La posición de la imagen si el objeto está a 60 cm del espejo.

 c) La posición de la imagen si el objeto está a 30 cm del espejo

d) ¿A qué distancia hay que colocar un objeto pequeño sobre el eje para que su imagen sea cuatro veces mayor que el objeto pero invertida? Resultados: d) s = -0,75 m 

'''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' 

9) Tenemos un espejo convexo de 2,1 m de radio. Si colocamos un objeto pequeño sobre el eje óptico a una distancia de 60 cm, calcula la posición de la imagen y el aumento lateral. 

10) Un objeto de 2 cm de altura se coloca a una distancia de 30 cm de un espejo cóncavo que tiene un radio de curvatura de 20 cm. Calcula la distancia focal, la posición de la imagen y su tamaño.

CLASE 6

 FECHA : 06 / 11 / 2020

TEMA :

EJERCICIO DE ESPEJOS CONCAVOS 

Ejercicio 1

Un espejo cóncavo con radio de curvatura de 98 cm refleja los rayos provenientes de un objeto de 12 cm de altura situado a una distancia de 22 cm. Determina la posición de las imágenes y su tamaño. ¿Dónde se formaría la imagen si el objeto se situase a 49 cm del espejo? Si quisiésemos que la imagen se formase 82 cm delante del espejo, ¿Dónde tendríamos que situar el objeto? ¿Qué tamaño tendrá la imagen en este último caso?

Datos

• Espejo cóncavo
• Radio del espejo: |R| = 98 cm = 9.8·10^-1 m
• Altura del objeto: y = 12 cm = 1.2·10^-1 m
• Distancia del objeto al espejo en el primer caso: |s₁| = 22 cm = 2.2·10^-1 m
• Distancia del objeto al espejo en el segundo caso: |s₂| = 49 cm = 4.9·10^-1 m
• Distancia de la imagen al espejo en el tercer caso: |s₃'| = 82 cm = 8.2·10^-1 m

Consideraciones previas

Observa que hemos indicado las magnitudes en valor absoluto. La razón es que hasta que no situemos los distintos elementos en el plano y hayamos decidido el criterio de signos, no podemos asignarle uno. Como habitualmente, seguiremos el criterio DIN.

Resolución

Comenzamos buscando la distancia focal del espejo, a partir de su radio. Dado que se trata de un espejo cóncavo, el radio es negativo, al encontrarse a la izquierda del vértice óptico:

La distancia s₁ también es negativa, al encontrarse a la izquierda del espejo. Apliquemos la ecuación fundamental para determinar s₁' :

Observa que la imagen se produce a la derecha del espejo, y por tanto es una imagen virtual. Por otro lado, recurrimos al aumento transversal o lateral para el cálculo del tamaño de la imagen:

Es decir, se trata de una imagen derecha y mayor que la original.

En el segundo apartado del problema nos piden que digamos dónde se formará la imagen cuando el objeto se sitúa a 49 cm del espejo, esto es, en el foco. Como sabemos de teoría, la imagen se formará en el infinito. Podemos justificarlo a partir de la ecuación fundamental (ten presente que s₂ también es negativa al encontrarse a la izquierda del espejo):

Ejercicio 2

CLASE 5

 FECHA : 05 / 11 / 2020

TEMA :Espejos 

Un espejo esférico es aquel cuya superficie tiene un radio de curvatura (R) constante. En función de si el objeto se refleja en el interior o el exterior de la esfera, es posible distinguir dos tipos de espejos esféricos:

Espejos cóncavos: son aquellos cuya superficie reflectora está en su interior

Espejos convexos: son los que la superficie reflectora está en su parte externa

Rayos fundamentales

Primer rayo: cuando un rayo de luz para paralelo al eje principal

Segundo rayo: si un rayo pasa por el centro de curvatura al llegar al espejo 

Para representar un espejo debemos contar con lo siguiente:

C = Centro

V = Vértice

F = Foco

La construcción de imágenes es muy sencilla si se utilizan los rayos principales:

Rayo paralelo: es el que  parte del eje   óptico que parte de la parte superior del objeto.

Rayo focal: es el  que parte de la parte superior del objeto y pasa por el foco objeto, con lo cual se refracta de manera que sale paralelo.

Rayo radial: es el  que parte de la parte superior del objeto y está dirigido hacia el centro de curvatura del dioptrio. 

Formulas para espejos

 CONCAVOS 

Conocidos también como convergentes, que poseen una curvatura especial hacia adentro que tienen diferentes propósitos. Con frecuencia es utilizado como telescopio con la finalidad de tener una visión a larga distancia, que hace a una imagen de mayor tamaño.

Localización de la imagen en espejos cóncavos

Primer Caso 

Segundo caso 

Tercer caso 

Cuarto caso 

CONVEXOS 

O divergente es un espejo curvo, casi siempre de forma esférica y con la superficie reflectora por el lado exterior de la esfera los espejos que se colocan en las calles para facilitar el tránsito de los vehículos en cruces estrechos son convexos, ya que producen una imagen con un amplio campo visual.

Rayo 1: que incide paralelamente al eje óptico.

Rayo 2: el cual incide de tal manera que la prolongación del rayo reflejado pasa justamente por el foco del espejo, es decir, el punto F. se refleja en dirección paralela al eje óptico.

Rayo 3: que llega en forma perpendicular hacia la superficie esférica, y por tal motivo se refleja en la misma dirección

 FECHA : 29 / 10 / 2020

TEMA : Refracción y Reflexión 

REFRACION 

Ley de Snell 

EJERCICIOS

1. ¿Cuál de las siguientes figuras indica la trayectoria correcta de un haz de luz en el agua?

RESPUESTA ES : d

3. En la figura encuentre los ángulos Өi y Өb, sabiendo que n1= 1.22 y n2= 1.58.

 4. Se encuentra que la velocidad de la luz amarilla del sodio en cierto líquido es de 1.92 x108 (m/s). Calcule el índice de refracción de este líquido con respecto al aire, para la luz del sodio

5. Se sabe que una onda de frecuencia 5 x 1014 Hz se propaga en el agua. Calcule 1. La velocidad de propagación y la longitud de onda de dicha onda en el aire (n = 1) 2. La velocidad de propagación de la luz en el agua sabiendo que el índice de refracción es de 1,33 y la longitud de onda en el agua.

6. Si un rayo de luz monocromático ( un color) de color rojo pasa desde el aire al agua en ángulo de incidencia de 25°. (n del agua 1,33) 1. ¿Cuál es el ángulo de refracción? Haga un esquema de rayos que muestre la situación 2. ¿Cuál es el ángulo de refracción total interna para esos dos medios, si el rayo de luz proviene del agua al aire. Realice un esquema que muestre la situación

7. Un estudiante observa una piedra (P) en el fondeo de una piscina como se indica en la figura. Dibuja (en la figura) la trayectoria que sigue uno de los rayos que permiten al observador ver la piedra, identificando claramente el rayo incidente (I) y el refractado (R) .El ángulo de refracción del rayo que va desde la piedra hacia el observador es de 25° 1. ¿Con qué ángulo incide el rayo de luz 2. Realiza el trazado de rayo ( el lugar P es el punto donde realmente se encuentra la piedra, no donde el estudiante la ve)

8. Un faro sumergido en un lago dirige un haz de luz hacia la superficie del lago con ángulo de incidencia de 40°. Encontrar el ángulo de refractado (n agua = 1,33)

 9. Encontrar el ángulo límite para la refracción total interna de un rayo de luz que pasa del hielo (n=1,31) al aire. Haz un dibujo

10. Una capa de aceite ( n= 1,45) flota en al agua (n= 1,33). Un rayo de luz incide sobre la gota del aceite desde el aire con ángulo 40°. Encontrar el ángulo de refracción que se forma en el agua.

11. Si un rayo de luz monocromática se propaga del agua al aire. ¿ A partir de qué valor del ángulo de incidencia en la superficie entre ambos medios se presentará el fenómeno de la reflexión total interna. ¿ Qué nombre recibe ese ángulo? ¿cuánto vale? (n agua de 4/3). Fundamente su respuesta. 

12. Unas olas de mar que se mueven a una velocidad de 4.0 (m/s) se están aproximando a una playa formando un ángulo de 30º con la normal, como se muestra en la figura. Supóngase que la profundidad del agua cambia abruptamente y que la velocidad de la ola disminuye a 3.0 (m/s).Cerca de la playa, ¿Cuál es el ángulo Ө entre la dirección del movimiento de la ola y la normal? (Supóngase la misma ley de la refracción que para la luz. Explique por qué la mayoría de las olas llegan en forma normal a la orilla, aun cuando a grandes distancia se aproximan con una variedad de ángulos.

14. Una fuente luminosa emite luz monocromática de longitud de onda en el vacío λ= 6 x 10-7 m ( luz roja) que se propaga en el agua de índice de refracción n=1,34. Determine: 1. La velocidad de propagación de la luz en el agua 2. La frecuencia y la longitud de onda de la luz en el agua

15. Un rayo de luz monocromática que se propaga en el aire incide sobre una sustancia trasparente con un ángulo de 58° con respecto a la normal. Se observa que los rayos reflejados y refractados son mutuamente perpendiculares 1. ¿Cuál es el índice de refracción de la sustancia trasparente para la luz? 2. ¿Cuál es el ángulo límite para reflexión total interna en esa sustancia, si la luz se propaga desde ésta al aire?

 

CLASE 4

Practica del laboratorio 1

Datos informativos 

Unidad Educativa Liceo Ecológico Vida

Tema: Ley de Snell

Objetivos: Demostrar experimentalmente la ley de Snell para comprenderla mejor 

Integrantes: Noelia Arteaga y Karla Sinchiguano

Materia: Física 

Ley de Snell

La ley de Snell-Descartes es una fórmula utilizada para calcular el ángulo de refracción de la luz al atravesar la superficie de separación entre dos medios de propagación de la luz con índice de refracción distinto. El nombre proviene de su descubridor, el matemático holandés Willebrord Snel van Royen

 La ley de Snell puede expresarse de la siguiente manera:

n1 sen i = n2 sen r

donde

n1 = índice de refracción del primer medio

n2 = índice de refracción del segundo medio

sin i = seno del ángulo de incidencia

sin r = seno del ángulo de refracción

Materiales

1.       Disco

2.       Laser

3.       Vaso con agua 

CLASE 3

 FECHA : 22 / 10 / 2020

TEMA : 

Ejercicios 

1.    1º   Un rayo de luz que se propaga en el aire entra en el agua con un ángulo de incidencia de 45º. Si el índice de refracción del agua es de 1,33, ¿Cuál es el ángulo de refracción?

Aplicando la ley de Snell:

y el ángulo de refracción será:

2º Una radiación de frecuencia f=5x1014 s-1 se propaga en el agua. Calcular la velocidad de propagación y la longitud de onda de dicha radiación. El índice de refracción del agua es n=1,33 con lo que la velocidad de propagación de la luz en el agua es:

Ejercicios de link 

https://www.youtube.com/watch?v=M2DS5tOvTC0

https://www.youtube.com/watch?v=M2DS5tOvTC0

CLASE 2

 FECHA: 16/10/2020

TEMA: Óptica física y Geométrica 

15 PREGUNTAS CON RESPUESTAS

¿Qué es óptica?

La óptica se ocupa del estudio de la luz, de sus características y de sus manifestaciones

¿Cuáles son los fenómenos fundamentales de la óptica?

La reflexión y la refracción, por un lado, y las interferencias y la difracción

¿Cuáles son los fenómenos que no se pueden explicar con la teoría corpuscular de la luz?

 La interferencia, la polarización, el efecto fotoeléctrico, la radiación, la difracción

¿Qué se entiende por cuerpo luminoso y cuerpo iluminado? 

El cuerpo iluminado es aquel que está recibiendo luz, al contrario de los cuerpos luminosos que emite luz, como su nombre lo indica

¿Qué se entiende por intensidad luminosa?

 La intensidad luminosa es la cantidad de luz por centímetro cuadrado, por lo tanto, es una unidad de área, se miden “candelas”

¿Dónde se aplica la óptica física?

Algunas de las aplicaciones de la óptica física se hallan en el estudio de los cristales líquidos, en el diseño de sistemas ópticos y en la metrología óptica

¿Cuáles son las leyes de la óptica?

La óptica geométrica está gobernada por dos leyes generales muy simples: la Ley de Reflexión de la Luz y la Ley de Refracción de la Luz o Ley de Snell. La Ley de Reflexión de la Luz dice que cuando un rayo de luz incide sobre una superficie reflejante plana el ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión

¿Cuál es la ley de Snell?

La ley de Snell-Descartes es una fórmula utilizada para calcular el ángulo de refracción de la luz al atravesar la superficie de separación entre dos medios de propagación de la luz (o cualquier onda electromagnética) con índice de refracción distinto.

 

¿Cómo funciona la óptica física?

"La óptica es la rama de la física que estudia el comportamiento de la luz, sus características y sus manifestaciones. Abarca el estudio de la reflexión, la refracción, las interferencias, la difracción, la formación de imágenes y la interacción de la luz con la materia."

 ¿Qué es la óptica y su clasificacion?

La óptica es comprendida como parte de la física que se encarga de estudiar las leyes y fenómenos de la luz. ... En referencia a la definición dada, los fenómenos que estudia la óptica son: la difracción, polarización, refracción, reflexión, la interacción de la luz con otras materias y la formación de imágenes

¿Quién es el padre de la óptica?

Alhacén, conocido también como Al-Hasan Ibn Al-Haytham, fue un erudito del siglo X originario de Basora (actual Iraq) está considerado padre de la óptica moderna y del método científico. En 2015, Año Internacional de la Luz, se celebra el primer milenio de la publicación de su obra Kitab al-Manazir (Libro de Óptica).

 

¿Qué es la óptica geométrica?

La óptica geométrica se basa en el concepto de rayo luminoso como trayectoria que siguen las partículas materiales emitidas por los cuerpos luminosos sin preocuparse de estudiar cual es la naturaleza de la luz.

¿Qué es la óptica ejemplos?

·         Arco iris : Fenómeno óptico natural en el que interviene

·         Imágenes en gotas de agua :Al reflejarse las imágenes

·         Una piscina : se presenta fenómeno con el indice de refracción

·         Estrella :Al pasar la luz del vació a un medio mas denso ( el aire )

¿Qué estudia la fotometría?

La fotometría es la ciencia que se encarga de la medida de la luz, como el brillo percibido por el ojo humano. Es decir, estudia la capacidad que tiene la radiación electromagnética de estimular el sistema visual. 

¿Cómo funciona la óptica?

Su funcionamiento es muy diferente al habitual. No transmite electricidad, sino pulsos de luz. Estos pulsos, proporcionados mediante un diodo o laser, se transmiten por el interior de los finos hilos de vidrio, y se interpretan como datos

 

 

 

LICEO ECOLOGICO " Vida" 

NOMBRE :

KARLITA SINCHIGUANO 

CURSO :

3BGU

LICEN :

FERNANDO LOPEZ 

CLASE 1

FECHA : 15/10/2020

TEMA:  Óptica Física  y Geométrica 

DEFINICION

Óptica  - Es aquel que  estudia la luz

Óptica Geométrico - Se basa en el concepto del rayo luminoso  como trayectoria de  las partículas materiales emitidas por los cuerpos luminosos

Óptica física - Estudia los fenómenos luminosos e investiga cual es la naturaleza de la luz.

LA NATURALEZA DE LA LUZ

º La luz consistía en un chorro de partículas emitidas por una fuente luminosa

EL MODELO CORPUSCULAR DE NEWTON

º Las ideas de Descartes.

Este modelo explica: La propagación rectilínea de la luz , La ley de la reflexión ,La ley de la refracción

MODELOS ONDULATORIOS

º Desechaba la posibilidad de que se tratara de un movimiento corpuscular ya que dos haces de luz podían cruzarse sin estorbarse 

EFECTO FOTOELÉCTRICO

º Consiste en la obtención de electrones libres de un metal cuando sobre este incide un haz de luz

º Un aumento de la intensidad luminosa no suponía un incremento de la energía cinética de los electrones emitidos

NATURALEZA CORPUSCULAR DE LA LUZ

º Se hace incidir dos haces de luz de gran intensidad produciendo un giro, de modo que se puede calcular el valor de la presión que la luz ejerce sobre los espejos

ANEXOS 

Naturaleza de la luz 

Modelo corpuscular 

Modelo Ondulatorios 

Efectos fotoeléctrico

Naturaleza Corpuscular de la luz