Lentes

Lentes convergentes:

• Más gruesas en el centro que en los bordes
• Concentran los rayos de luz en un punto (foco)
• Se utilizan en instrumentos ópticos y para corregir la hipermetropía

Lentes divergentes:

• Más gruesas en los bordes que en el centro
• Separan los rayos de luz
• Se utilizan para corregir la miopía

Eje principal y foco

Eje principal: Línea que pasa por el centro geométrico del espejo Foco: Punto donde convergen o parecen converger los rayos de luz

Rayos principales

Rayo paralelo al eje: Se refracta pasando por el foco (convergente) o su prolongación (divergente) Rayo que pasa por el centro: No se desvía Rayo que pasa por el foco: Se refracta paralelo al eje principal (convergente) o su prolongación (divergente)

Fuerzas que rigen el universo

Gravedad

• Atracción entre cuerpos con masa
• Hace que los objetos caigan
• Postulada por Isaac Newton en su Teoría de la Relatividad General

Electricidad

• Fenómenos producidos por el movimiento y la interacción de cargas eléctricas
• Se divide en:
  • Electricidad estática
  • Electricidad dinámica

Magnetismo

• Atracción y repulsión de imanes
• Se define como la fuerza de atracción entre polos positivos y negativos

Fuerza fuerte

• Mantiene unido el núcleo atómico
• La más intensa de las cuatro fuerzas fundamentales
• Responsable de las explosiones nucleares

Fuerza débil

• Responsable de la radioactividad
• Juega un papel en la formación de elementos

El fotón y la luz

Fotón:

• Partícula portadora de radiación electromagnética
• Tiene masa cero y viaja a la velocidad de la luz
• Transporta energía en forma de ondas

Luz:

• Radiación electromagnética que se propaga en forma de ondas
• Se propaga a una velocidad de 3 x 10^8 m/s en el vacío

Teorías de la luz

• Teoría corpuscular: La luz está formada por partículas (Newton)
• Teoría ondulatoria: La luz está formada por ondas (Huygens)
• Teoría electromagnética: La luz es una onda electromagnética (Maxwell)
• Teoría de los cuantos: La luz se intercambia en cantidades finitas (Planck)
• Mecánica ondulatoria: La luz tiene naturaleza dual, tanto ondulatoria como corpuscular (de Broglie)

Propiedades de la luz

• Se propaga en línea recta
• Se refleja al llegar a una superficie reflectante
• Cambia de dirección al pasar de un medio a otro (refracción)

Espectro visible

• La luz visible está formada por ondas electromagnéticas con longitudes de onda de 350 a 750 nanómetros
• Los colores se forman por saltos de electrones en los orbitales atómicos

Reflexión e imagen producida por un espejo plano

Reflexión: Cambio de dirección de los rayos de luz en un mismo medio Leyes de reflexión:

• El rayo incidente, el reflejado y la normal están en el mismo plano
• El ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión

Imagen en un espejo plano:

• Virtual
• Simétrica
• Del mismo tamaño
• Derecha

Refracción interna total

• Ocurre cuando la luz pasa de un medio a otro de menor densidad óptica
• El rayo de luz se refleja internamente en forma total
• El ángulo crítico es el ángulo de incidencia límite que produce un ángulo de refracción de 90°

Reflexión y refracción interna

• La refracción y la reflexión interna total crean imágenes increíbles
• La refracción hacia arriba puede hacer que los objetos distantes parezcan invertidos

Fibras ópticas y aplicaciones

• Las fibras ópticas utilizan la reflexión interna total para transmitir luz
• Tienen un ancho de banda mayor que el alambre de cobre
• Se utilizan en sistemas de comunicación por su inmunidad a la interferencia electromagnética y su mayor velocidad de transmisión