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Proyecto FinalOpticaIntegrantes del equipo:Guadalupe AguilarBrenda GranadosAngeles LunaFrancisco SerratoBrenda ZamoraQUE ES LA OPTICA?La ptica es la rama de la fsica que estudia el comportamiento de la radiacin electromagntica, sus caractersticas y sus manifestaciones. Abarca el estudio de la reflexin, la refraccin, las interferencias, la difraccin y la formacin de imgenes y la interaccin de la radiacin con la materia. HISTORIA DE LA OPTICAEntre los vestigios de las antiguas civilizaciones se han hallado objetos que testimonian el inters por los fenmenos pticos. Por ejemplo, en las ruinas de Nnive, antiguacapitalasiria, fue encontrada una pieza de cristal de roca, pulida en forma de lente convergente.

En Creta se hallaron dos lentes que datan de 1200 a. C. y que, segn algn historiador fueron usadas como lentes de aumento.Grandesfilsofos,matemticose investigadores de la antigedad se interesaron por el estudio de los fenmenos de la luz. Estos filsofos e investigadores como acristianes, los filsofos naturales los cuales confundan la luz con el fenmeno de la visin, los pitagricos afirmaban que la visin es causada por la proyeccin deimgeneslanzadas desde los objetos hacia el ojo.

Optica en la edad mediaEl clebre cientfico rabe conocido como Al-Hazan o Al-Hazen, es el principal contribuyente de la ptica en laedad media.Al-Hazen se dedico conxitoa examinar las obras delos griegos y las mejoro. Logro establecer unadistincin clara entre la luz como entidad fsica y el ojocomo detector. Adems, anticipo un descubrimientoreservado a un lejano porvenir: que la luz viaja con una velocidad finita. A partir de estas investigaciones hemos heredado algunas de laspalabras usadas para identificar las partes delojo: retina, cornea, humor acuoso, humor vtreo.

Estancia de la optica en el renacimientoLos cientficos abandonaron la especulacin escolstica y comenzaron a estudiar lanaturalezaa travs del experimento con notables resultados

La primera gran figura de la ptica, Leonardo da Vinci. En su gran obra hay una parte dedicada a la ptica. Entres otras cosas formulo unateorade la visin, en la que el ojo es comparado a una cmara oscura.

La luz

QUE ES LA LUZ?Desde el punto de vista fsico, la luz es una onda electromagntica. Segn el modelo utilizado para la luz, se distingue entre las siguientes ramas, por orden creciente de precisin (cada rama utiliza un modelo simplificado del empleado por la siguiente):

Optica geometricaLaptica geomtrica: Trata a la luz como un conjunto de rayos que cumplen el principio de Fermat. Se utiliza en el estudio de la transmisin de la luz por medios homogneos (lentes, espejos), la reflexin y la refraccin.

Optica ondulatoriaLaptica ondulatoria: Considera a la luz como una onda plana, teniendo en cuenta su frecuencia y longitud de onda. Se utiliza para el estudio de difraccin e interferencia.

Optica electromagneticaLaptica electromagntica: Considera a la luz como una onda electromagntica, explicando as la reflectancia y transmitancia, y los fenmenos de polarizacin y anisotropa.

Propagacion de la luzLa ptica geomtrica parte de esta premisa para predecir la posicin de la luz. Es una de las propiedades de la luz ms evidentes a simple vista es que se propaga en lnea recta.De la propagacin de la luz y su encuentro con objetos surgen las sombras. Si interponemos un cuerpo opaco en el camino de la luz y a continuacin una pantalla, obtendremos sobre ella la sombra del cuerpo.

Con una lampara alumbrar un objeto y observar la sombra12REFRACCION DE LA LUZLa refraccin es el cambio brusco de direccin que sufre la luz al cambiar de medio. Este fenmeno se debe al hecho de que la luz se propaga a diferentes velocidades segn el medio por el que viaja. Ejemplos muy comunes de la refraccin es la ruptura aparente que se ve en un lpiz al introducirlo en agua o el arcoris.

Demostrarlo por medio de una pluma agua y luz para ver la separacion de colores 13Difraccion de la luzCuando la luz atraviesa un obstculo puntiagudo o una abertura estrecha, el rayo se curva ligeramente. Este fenmeno, denominado difraccin, es el responsable de que al mirar a travs de un agujero muy pequeo todo se vea distorsionado o de que los telescopios y microscopios tengan un nmero de aumentos mximo.

Si podemos llevar un telescopio o algo a si14Reflexion de la luzLa reflexin es el cambio en la direccin de un rayo de luz cuando este no logra traspasar la interfaz entre dos medios.Al incidir la luz en un cuerpo, la materia de la que est constituido retiene unos instantes su energa y a continuacin la re-emite en todas las direcciones. Este fenmeno es denominado reflexin.

InterferenciaEl experimento de Young consiste en hacer incidir luz monocromtica en una pantalla que tiene rendija muy estrecha. La luz difractada que sale de dicha rendija se vuelve a hacer incidir en otra pantalla con una doble rendija. La luz procedente de las dos rendijas se combina en una tercera pantalla produciendo bandas alternativas claras y oscuras.Un ejemplo claro de este fenmeno se puede ver de forma natural en las manchas de aceite sobre los charcos de agua o en la cara con informacin de los discos compactos; ambos tienen una superficie que, cuando se ilumina con luz blanca, la difracta, producindose una cancelacin por interferencias, permitiendo ver cada uno de los colores separados.

DispersionEs el fenmeno de separacin de las ondas de distinta frecuencia al atravesar un material. Cuando la luz blanca, compuesta por ondas de todas las frecuencias dentro de la gama visible, pasa a travs de un bloque de vidrio, los diferentes colores son refractados o desviados en distinta medida. Si los lados del bloque no son paralelos, los diferentes colores de la luz se propagan con ngulos distintos,produciendo un espectro. La dispersin se debe a que la velocidad de una onda depende de su frecuencia.

Experimento de RefraccionHacer invisible un objetoMateriales2 vasos de precipitado, uno mas grande que el otro.Un tubo de ensayoAgitadorAceite de cocina

ProcedimientoSe coloca el recipiente mas pequeo dentro del recipiente mas grande.Despus se vierte el aceite necesario dentro de los dos recipientes hasta que desaparezca el mas pequeo.Se pueden ir colocando adentro los demas recipientes para observar la reaccion con cada uno.Cmo funciona?Nuestros ojos son capaces de distinguir fenmenos como la desviacin de la luz y los cambios de intensidad en la misma, que ocurren como consecuencia de la absorcin que sufre al atravesar diferentes materiales.En fsica, la velocidad de la luz cambia (se retrasa) al atravesar un material. Debido a ello, existe un indicador de este fenmeno, llamadondice de refraccin. La frmula es la siguiente:

En donde:n= el ndice de refraccin,c = la velocidad de la luz en el vaco,v= la velocidad de la luz en el material que estamos estudiando.

Por otro lado tenemos otra frmula conocida comoLey de Snell, que se representa simblicamente as:

Para no entrar tanto en detalle, mencionaremos que esos ngulos son los de desviacin incidente y transmitido, en el material. Para decirlo mas simple, la luz se desva un ngulo al atravesar un material o sustancia.

Ahora miremos ambas frmulas a la vez.

Si la velocidad a la que viaja la luz por el aceite, es la misma en el vidrio, tendremos quesus ndices de refraccin son iguales.Como la segunda frmula implica una igualdad, si n es igual a ambos lados, entonces tambin lo debern ser ngulos. De modo que al ser la absorcin de luz despreciable en ambos medios (aceite y vidrio) y al tener la misma desviacin, es mas difcil para nuestros ojos detectarlo.

Por qu no es totalmente invisible?Muy simple, se debe a que las propiedades pticas que mencionamos del vidrio y el aceite son muy similares, pero no iguales. Si as fueran, no podramos ver el recipiente pequeo que est dentro.

Experimento de dispersinEl disco de NewtonMaterialesHoja blanca.Pegamento.Lpices de colores.Regla graduada.Tijeras.CDCanica

ProcedimientoCortamos un pedazo de papel en forma circular, usando de molde el CD.Lo dividimos en siete sectores iguales, dibujando en ellos cada uno de los siete colores del espectro: rojo, anaranjado, amarillo, verde, azul, ail y violeta.Recortamos el pequeo orificio del centro del CD y lo quitamos.Una vez terminado se pega el circulo de colores sobre el CD.Por ultimo se coloca la canica en el centro del CD y se empieza a girar como si fuera trompo.ExplicacinSe trata de un disco dividido en sectores pintados con los colores del espectro visible. Al hacerlo girar a gran velocidad se puede observar como estos colores desaparecen, tomando una tonalidad blanca, ms brillante cuanto mejor se haya hecho la proporcin de colores.

Newtondemostr que la luz blanca est formada por los colores del arco iris. Newton observ que al hacer atravesar un haz luminoso por una lente, siempre existen variaciones de color alrededor de la imagen transmitida. A esta coloracin, generada por los diferentes focos luminosos a los que se ve expuesta la lente, se la denomina dispersin de la luz.Asimismo, comprob que si haca pasar un haz luminoso por un prisma, la luz blanca se descompona en una serie de colores brillantes (arco iris) que denomin espectro solar. De esta experiencia dedujo que si la luz blanca se poda descomponer en los colores del arco iris, combinando stos se podra volver al color blanco.

Y el color negro?Newtondescubri que la luz blanca lleva adentro todos los colores que podemos ver, menos el negro. Por qu el negro no? Porque es la ausencia de color; cuando no hay nada de luz, que todo est oscuro, las cosas siempre las vemos negras.Entonces nosotros vemos el color de cada cosa porque le llega a ese objeto luz blanca, y el objeto guarda todos los colores menos el suyo. Una manzana reflejar el rojo y se guardar los dems, una hoja blanca refleja toda la luz que le llega y un pedazo de carbn absorbe toda la luz.

Pero para que nosotros sepamos de qu color es un cuerpo, su luz tiene que llegar a nuestros ojos, que mandan la informacin al cerebro. Algo curioso de los ojos es que siempre guardan lo que ven por una dcima de segundo, que aunque es un tiempo muy corto puede ayudarnos en muchas cosas. Por ejemplo, si esto no pasara no podramos ver bien las pelculas ya que estas son una serie de fotos inmviles, que se ven en movimiento gracias a que el ojo empalma varias imgenes con diferentes posiciones.Bueno, lo mismo pasa con los colores si pasan muy rpido frente a los ojos; se empalman. Y cuando se empalman todos los colores primarios nuestro cerebro slo distingue el blanco.

ConclusionLey de SnellTraduccinLey de SnellLaley de Snelles una frmula simple utilizada para calcular el ngulo derefraccinde la luz al atravesar la superficie de separacin entre dos medios de ndice de refraccin distinto. El nombre proviene de su descubridor, el matemtico holands Willebrord van Roijen Snell (1580-1626). La ley de Snell dice que el producto del ndice de refraccin por el seno del ngulo de incidencia es constante para cualquier rayo de luz incidiendo sobre la superficie separatriz de dos medios. Aunque la ley de Snell fue formulada para explicar los fenmenos de refraccin de la luz se puede aplicar a todo tipo de ondas atravesando una superficie de separacin entre dos medios en los que la velocidad de propagacin la onda vare.

QUE ES LA OPTICA?Es la rama de lafsicaque toma laluzcomo unaonday explica algunos fenmenos que no se podran explicar tomando la luz como unrayo.Tcnica de construir espejos, lentes e instrumentos para corregir o mejorar la visin.Estos fenmenos son:Difraccin: es la capacidad de las ondas para cambiar la direccin alrededor de obstculos en su trayectoria, esto se debe a la propiedad que tienen las ondas de generar nuevos frentes de onda.Polarizacin: es la propiedad por la cual uno o ms de los mltiples planos en que vibran las ondas de luz se filtra impidiendo su paso. Esto produce efectos como eliminacin de brillos.