Óptica

 

La óptica es una rama de la física encargada de estudiar como es el comportamiento de la luz en el momento de estar en contacto con sistemas ópticos como espejos y lentes y la imagen que nosotros podemos percibir de ellos. Esta discrimina la naturaleza de la luz y más bien se centra en las cualidades de la imagen que nos son reflejadas a nosotros.

Hablando de una de las herramientas que hace posible este estudio no podemos olvidar a los espejos, todos los días seguramente nos vemos en uno y no nos damos cuenta de la maravillosa complejidad que tienen, pues estos son superficies planas donde el rayo de incidencia de la luz refleja completamente sobre éste, si recordamos las definiciones en la pestaña de “luz” sabemos que esto es una reflexión especular. Los espejos tienen su parte trasera pintada, es por eso que los rayos de luz jamás refractan el medio, únicamente rebotan y nos dan una imagen nítida y real, es por eso que nosotros nos vemos exactamente iguales en el espejo, únicamente que al revés.

Existen dos tipos de espejos que vemos bastante en nuestra vida diaria.

Planos: Los que tenemos en nuestros hogares y cumplen con las características antes mencionadas, son fieles a la realidad.

Esféricos: Llevan este nombre ya que son esferas cortadas a la mitad, y existen dos tipos, cóncavos y convexos, cuando nosotros estamos enfrente de estos espejos y podemos observar su “hendidura” decimos que se trata de un espejo cóncavo, pero cuando el espejo tiene su hendidura apuntándonos pues se trata de un convexo. Los espejos cóncavos están hechos para disminuir la imagen mientras que los convexos sirven precisamente para agrandarla. 

Algunas características que tienen los espejos esféricos son:

• Poseen un centro esférico llamado “C” en las ecuaciones.
• Poseen su correspondiente radio “R”.
• Podemos hallar un foco “F” en ellos, es decir una parte en la que incidirán todos los rayos que se reflejen, este se ubica en la mitad del centro.

Ahora bien, existen otros elementos importantes a mencionar:

• Primero encontramos a la distancia focal “df”, aquella medida desde el foco hasta el espejo. Si el espejo es cóncavo el foco F se ubica a la izquierda del espejo y por ende la distancia focal df es negativa, pero si el espejo es convexo, el foco F se ubica a la derecha del espejo y por ese motivo la distancia focal df es positiva.
• La distancia de la imagen, es la medida desde el espejo hasta precisamente la imagen.
• La distancia del objeto, medida desde el objeto hasta el espejo.

Otros elementos implícitos importantes a mencionar ya que se encuentran en las formulas y son indispensables para conocer la naturaleza de la imagen.

Tamaño del objeto “Yo”

Tamaño de la imagen “Yi”

• El aumento simbolizado con la letra “A” nos dará a conocer dos aspectos importantes de la imagen, primero su tamaño (si la imagen es reducida o agrandada) y su “posición” (si la imagen está de pie o al revés). Se recomienda que los tamaños se utilicen con símbolo positivo.
• Cuando el aumento es positivo, entonces la imagen está de pie. Si es negativo la imagen esta de cabeza.
• Cuando el aumento SIN CONTAR LOS SIGNOS es menor a 1 (la imagen es reducida), cuando es mayor a 1 (la imagen es agrandada) y cuando es menor a 1 (la imagen tiene tamaño real).

Además, decimos que cuando el objeto se encuentra a la izquierda del objeto (distancia de la imagen negativa) se trata de una imagen real, mientras que si está a la derecha (distancia de la imagen positiva) se trata de una imagen virtual.  

Por otro lado, tenemos otros instrumentos ópticos llamados lentes, estos son muy utilizados por nuestra población para corregir fallos oculares, tomar fotos o usarlos en los proyectores y poder ver películas; los definimos como objetos transparentes separados por dos superficies esféricas o por una superficie esférica y otra plana. De igual forma existen dos tipos:

Convergentes: Se caracterizan por unir en el foco los hazes de luz que incidan sobre ellos, son más gruesos en el centro que en los bordes. Se utilizan para desviar los rayos de luz según las leyes de la refracción ya que en los lentes si se deja pasar la luz al otro lado, no como los espejos.

Divergentes: En contraposición, sus bordes son más gruesos que su centro y lo que hacen es separar el haz de luz que infiere sobre él, disparándolo hacia otras direcciones y creado una imagen virtual.

Volviendo a las distancias focales y focos como tocamos en el punto anterior de espejos: Si la lente es divergente, el foco F se ubica a la izquierda de la lente y la distancia focal es negativa. Por otra parte, si la lente es convergente, el foco F se ubica a la derecha de la lente y su distancia focal es positiva.

Por el contrario, a espejos, cuando la distancia de la imagen sea negativa (izquierda) estaremos hablando de una imagen virtual y cuando sea positiva (derecha) será real.

Las cualidades que darán de la imagen según os valores y los signos del aumento, serán iguales para lentes y espejos.